堿基對(duì)組成DNA大分子常以一個(gè)非常簡(jiǎn)單形式表示
DNA分子的大小可用分子量來(lái)表示,但是由于一個(gè)核苷酸的分
子量大約為330,DNA分子又是許多核苷酸的長(zhǎng)鏈,所以分子量增長(zhǎng)
太迅速。例如即使是較小的病毒核酸的分子量也以百萬(wàn)表示,細(xì)胞
中的DNA以10億表示。表示DNA分子大小的更加方便的方法是以每個(gè)
分子中堿基的數(shù)量來(lái)表示。因此,1000個(gè)堿基的DNA分子含有l(wèi)kb。
如果DNA是雙螺旋,那么就是1干個(gè)堿基對(duì)。因此,雙股螺旋是5000
個(gè)堿基長(zhǎng)度,它就有5干個(gè)堿基對(duì)長(zhǎng)度。大腸桿菌染色體DNA有約47
00個(gè)干堿基對(duì)。每個(gè)堿基對(duì)在螺旋的長(zhǎng)度上, 占3.4A(3.4X10+
om),螺旋繞一圈含有10個(gè)堿基對(duì), 因此,1000堿基對(duì)的DNA有10
0個(gè)螺旋,長(zhǎng)度是0.3btm。我們不久將會(huì)看到這種計(jì)算很有意思。
超螺旋DNA
由數(shù)百萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)組成的DNA大分子常以一個(gè)非常簡(jiǎn)單的形式
表示,如細(xì)菌的染色體都用同樣的環(huán)形表示。設(shè)想如果將雙鏈DNA
分子通過(guò)測(cè)定已知堿基對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換成精確的分子量將是較簡(jiǎn)單的方法
。這樣的DNA分子被稱(chēng)為松弛型的。然而考慮到簡(jiǎn)單松弛型雙螺旋
的長(zhǎng)度與微生物細(xì)胞和病毒的大小之間的差別,暗示DNA必須具有
更高一級(jí)的結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫@樣的分子不可能包裹在細(xì)胞中。例如,如
果我們計(jì)算大腸桿菌染色體的長(zhǎng)度,將會(huì)發(fā)現(xiàn)它比lmm還長(zhǎng), 比
大腸桿菌細(xì)胞本身長(zhǎng)出1000倍!這樣的包裹問(wèn)題同樣在病毒DNA和真
核細(xì)胞DNA中存在。這樣大的DNA分子是如何包裹進(jìn)入這樣小空間的
呢?解決的辦法就是超螺旋。