DNA分子攜帶了蛋白質(zhì)氨基酸組成的信息和基因選擇表達(dá)的信息。

與生物學(xué)和基因表達(dá)有關(guān)的大部分信息存在于長(zhǎng)程力所引起的低頻振動(dòng)，使DNA的各部分序列間進(jìn)行長(zhǎng)距離對(duì)話。

RNA堿解先得一2’、3’環(huán)式核苷酸中間產(chǎn)物，由于五元環(huán)穩(wěn)定性差，很快變成2’核苷酸、3’核苷酸的混合物。

堿基平面與螺旋基本上是垂直的，嘌呤環(huán)、嘧啶環(huán)上的氨基和酮基是親水的，因而配對(duì)堿基間能形成氫鍵，嘌呤環(huán)、嘧啶環(huán)本身是疏水的，因而同一條鏈中的相鄰堿基能形成一種堆積力。

雙螺旋中任一條鏈繞軸一周所升降的距離叫螺距。

Marmur-Dofy關(guān)系式：G+C%在30%-70%內(nèi)，在0.15M NaCl+0.015M 檸檬酸鈉溶液中，Tm值為：Tm=69.3+0.41(G+C)%

尿素、甲酰胺由于減少了氫鍵形成的機(jī)會(huì)，Tm值降低。

氫鍵有高度的方向性，供體原子、氫原子、受體原子處于同一條直線上時(shí)，氫鍵zui強(qiáng)。

多聚寡核苷酸傾向于有一個(gè)三維結(jié)構(gòu)以使高度溶解的磷酸基團(tuán)與水保持zui大的接觸，而把堿基與水的接觸減少到zui低程度。

無規(guī)線團(tuán)：一高聚物的長(zhǎng)鏈上，無任何鏈內(nèi)的相互作用，每一單體可以對(duì)于相鄰的單體自由旋轉(zhuǎn)，其限制僅是兩個(gè)原子不能占據(jù)同一空間。

雙鏈DNA中的堿基比單鏈DNA中堿基的堆積程度高，是由兩條鏈配對(duì)堿基間的氫鍵引起的。所有的堿基都指向正確方向時(shí)，達(dá)到zui大的氫鍵鍵合。已經(jīng)被堆積的堿基更容易鍵合，已經(jīng)被氫鍵定向的的堿基更容易堆積。

從嘌呤到嘧啶方向的堿基堆積作用大于從嘧啶到嘌呤方向的堿基堆積作用。

呼吸作用：生理狀態(tài)下，雙螺旋堿基對(duì)間的氫鍵不斷地?cái)嗔选⒃偕?/em>

在雙鏈DNA的兩端，有3——7個(gè)堿基對(duì)不同程度的處于單鏈狀態(tài)。這種現(xiàn)象叫綻裂。(fraying)

大多數(shù)原核生物都是共價(jià)封閉環(huán)，CCC分子。它再螺旋化為超螺旋分子。超螺旋是有方向性的，有正超螺旋和負(fù)超螺旋兩種。

超螺旋密度(鏈環(huán)數(shù)比差)：δ=τ/α°=(α-α°)/α°。每圈初級(jí)螺旋的超螺旋數(shù)。大多數(shù)生物的這一數(shù)值為—0..05。與許多生命過程有關(guān)。在溶液中和細(xì)胞內(nèi)會(huì)部分地轉(zhuǎn)化為單鏈泡狀結(jié)構(gòu)。任何時(shí)候，負(fù)超螺旋DNA中單鏈部分比重比正超螺旋中單鏈部分比重大。

在真核細(xì)胞中，DNA的負(fù)超螺旋是由染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)造成的，因?yàn)镈NA在組蛋白八聚體外面纏繞的方向有利于DNA向松纏方向轉(zhuǎn)變。原核生物細(xì)胞中，是有 TOPⅠ、TOPⅡ在耗ATP過程中引入的。嵌入相鄰堿基間的試劑也改變DNA的拓?fù)錉顟B(tài)。

DNA是由脫氧核糖核酸通過3’5’磷酸二酯鍵連接起來的高聚物。與RNA的zui大區(qū)別就是核糖2位上氧原子的有無。

在PH為11.5時(shí)，DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)幾乎無任何變化，而RNA;鏈在幾分鐘內(nèi)降解為2’- 單核苷酸、3’--單核苷酸。RNA堿水解先形成2’3’—環(huán)式單核苷酸中間產(chǎn)物，后轉(zhuǎn)變?yōu)?’- 單核苷酸、3’--單核苷酸混合物。

酶法測(cè)序中，從凝膠的放射子顯影X-膠片上讀出的序列是互補(bǔ)鏈的序列。這種方法叫間接拷貝法。

決定DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)狀態(tài)的因素中，互補(bǔ)的堿基結(jié)合力、堿基堆積力利于DAN維持雙螺旋結(jié)構(gòu)。磷酸基的靜電斥力、堿基分子內(nèi)能不利于DAN維持雙螺旋結(jié)構(gòu)。

濃度都為50μg/ml時(shí)，雙螺旋DNA的A260為1.00;*變性的單鏈DNA的A260為1.37;單核苷的等比例混合物的A260為1.60。由于DNA變性引起的光吸收增加稱增色效應(yīng)。

要維持DNA的單鏈狀態(tài)，或者是PH>11.3，或者是使鹽濃度低于0.01Mol/L。

DNA復(fù)性是一種雙分子的二級(jí)反應(yīng)，單鏈的消失速度為­dC/dt=KC2。K為二級(jí)反應(yīng)常數(shù)。單位為升/摩秒。它取決于陽離子濃度、溫度、片段大小、DNA分子序列的復(fù)雜性。

B構(gòu)象的條件為：生理鹽濃度92%相對(duì)濕度。A構(gòu)象的條件為：Na+、K+/Cs+作為反離子，75%相對(duì)濕度。C構(gòu)象的條件為：Li+作為反離子，66%相對(duì)濕度。DNA-RNA、RNA-RNA雙鏈均采用A構(gòu)象。

溝的深淺取決于螺旋軸的位置，而溝的寬窄主要決定于兩個(gè)糖苷鍵與堿基對(duì)的相對(duì)位置的糖苷鍵的順反構(gòu)象。

在B、A等右手雙螺旋構(gòu)型中，糖苷鍵均為反式構(gòu)象。而Z-DNA中嘧啶糖苷鍵仍為反式構(gòu)象，而嘌呤糖苷鍵為順式構(gòu)象。

翻板假說：B向Z的轉(zhuǎn)變中，鳥嘌呤繞糖苷鍵，由反式變?yōu)轫樖剑奏みB同核糖一起翻了個(gè)身。

A-DNA、B-DNA、Z-DNA不只是代表了單一構(gòu)象，而是代表了一組相關(guān)構(gòu)象，這一組相關(guān)構(gòu)象稱為構(gòu)象家族。

螺旋槳扭轉(zhuǎn)是一個(gè)堿基對(duì)中的兩個(gè)堿基并不處于同一平面中，是兩個(gè)堿基的長(zhǎng)軸各自向著相反的方向扭轉(zhuǎn)。如果沿堿基的長(zhǎng)軸看去，zui近的一個(gè)堿基總是順時(shí)針方向扭轉(zhuǎn)。螺旋槳扭轉(zhuǎn)總定義為正值。A-DNA為15°、B-DNA為12°。

通過堿基對(duì)的長(zhǎng)軸取兩個(gè)堿基平面作為堿基對(duì)平面。兩個(gè)相鄰的堿基對(duì)平面之間的夾角稱堿基轉(zhuǎn)角。若開口于小溝方向，堿基轉(zhuǎn)角定義為正值。

DNA復(fù)性的機(jī)制包括成核作用和拉拉鏈作用。

DNA結(jié)構(gòu)中，溝的特征在遺傳信息的表達(dá)過程中起關(guān)鍵作用。調(diào)控蛋白質(zhì)都是通過其分子上的特定氨基酸側(cè)鏈與溝中堿基對(duì)兩側(cè)潛在的氫原子供體或受體形成氫鍵而識(shí)別DNA的遺傳信息的。

調(diào)控蛋白質(zhì)A-DNA的信息識(shí)別方式不同于B-DNA，二者差異比對(duì)B-DNA 的識(shí)別與對(duì)Z-DNA的識(shí)別方式差異要大，盡管A-DNA、B-DNA同屬于右手螺旋，而Z-DNA屬于左手螺旋。

在任何時(shí)候，負(fù)超螺旋DNA中的單鏈部分的比重要大于其它任何形式的雙鏈DNA。

DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶催化的反應(yīng)的本質(zhì)是先切斷DNA的磷酸二酯鍵，改變DNA的鏈環(huán)數(shù)后再連接之，兼具DNA內(nèi)切酶和DNA連接酶的功能，不能連接預(yù)先存在的斷裂的DNA，既其斷裂反應(yīng)和連接反應(yīng)是偶聯(lián)的。

除DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶可以產(chǎn)生異構(gòu)變化外，很多能嵌入相鄰堿基間影響堿基堆積作用的試劑，特別是片狀的染料分子，也能改變DNA的拓?fù)錉顟B(tài)。

環(huán)形DNA在堿變性或熱變性時(shí)，氫鍵斷裂，而兩條鏈無法分離，生成兩條鏈精密纏繞的分子，即坍縮DNA，它具有異常高的沉降系數(shù)，達(dá)到3。

一物種的單倍體的染色體的數(shù)目為該物種的基因組，一個(gè)單倍體基因組的DNA含量是固定的，它通常稱為該物種的C值。

在大腸桿菌的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，每個(gè)細(xì)胞可以有2-4個(gè)同樣的DNA分子構(gòu)成類核。

任何串聯(lián)重復(fù)的DNA序列，不管其中是否含有編碼的遺傳信息，都將受到均一化作用(homogenization)，其機(jī)制為交換固定和基因轉(zhuǎn)換。

核小體定位主要不是由組蛋白八聚體與特定的DNA序列相互作用而決定的，而是由DNA雙螺旋本身固有的特性決定的。

組蛋白八聚體對(duì)于DNA的特異性識(shí)別必須是與整個(gè)核心DNA相互作用的結(jié)果。而位于八聚體二分對(duì)稱點(diǎn)處的DNA序列必然要比兩側(cè)其它序列更重要。

DNA在核小體上的走向，決定于(H3)3(H 4)3四聚體的構(gòu)象，DNA在核小體上總是左手方向纏繞的。

端粒、著絲點(diǎn)(centromere)和DNA復(fù)制原點(diǎn)是構(gòu)成染色體*的三要素。

1、堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是DNA結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)。A-T(或A-U)、G-C的嚴(yán)格配對(duì)，既保證了DNA分子的穩(wěn)定性，又使DNA能夠準(zhǔn)確地完成復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等功能。所以，抓住堿基互補(bǔ)配對(duì)這個(gè)核心，才能深刻地理解DNA的結(jié)構(gòu)和功能。

2、除少數(shù)生物是以RNA作為遺傳物質(zhì)外(如煙草花葉病毒)，大多數(shù)生物是以DNA作為遺傳物質(zhì)的。所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 而DNA又主要存在與細(xì)胞核中，細(xì)胞核中的DNA是以染色體作為載體的，所以我們又說染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體。但對(duì)于葉綠體、線粒體中的DNA，以及原核細(xì)胞、病毒等生物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)，則不是以染色體作為載體的。

3、學(xué)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)弄清DNA的結(jié)構(gòu)層次

DNA的這種結(jié)構(gòu)決定了它的穩(wěn)定性、多樣性和特異性

4、DNA的復(fù)制是DNA的功能之一。復(fù)制方式可概括為兩點(diǎn)：①邊解旋邊復(fù)制;②半保留復(fù)制。這種復(fù)制方式確保了復(fù)制的準(zhǔn)確性。

復(fù)制過程需要模板、原料、能量和酶等基本條件。

5、DNA與RNA的區(qū)別：

DNA

RNA

名稱

脫氧核糖核酸

核糖核酸

分布

主要分布于細(xì)胞核中

主要分布于細(xì)胞質(zhì)中

結(jié)構(gòu)

規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)

通常呈單鏈結(jié)構(gòu)

基本單位

脫氧核糖核苷酸

核糖核苷酸

五碳糖

脫氧核糖

核糖

堿基

A、G、C、T

A、G、C、U

6、RNA有三種：信使RNA(mRNA)、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)、核糖體RNA(rRNA)我們通常所說的遺傳密碼是指mRNA上的堿基排列順序，而不是指DNA上的堿基序列。當(dāng)然，mRNA上的遺傳密碼是轉(zhuǎn)錄自DNA上的遺傳信息的。

mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿基叫做密碼子。