试论发现DNA双螺旋结构的模型方法

DNA双螺旋结构模型的发现是20世纪生命科学最伟大的成就.本文从DNA双螺旋结构发现的角度,对模型方法的应用、意义和原则等进行论述和探讨.     

不再陌生的DNA——纪念DNA双螺旋结构发现60周年

 2013年是DNA双螺旋结构发现60周年.1953年沃森和克里克在英国《自然》杂志发表了DNA双螺旋结构的文章, 由此开启了分子生物学时代.60年来, 生命科学已经进入了后基因组时代——揭开基因的功能秘密, 蛋白质组学、功能基因组学等成为生命科学的热点.     

DNA双螺旋结构模型对人类社会的影响

195 3年 ,美国遗传学家沃森 (Wetson)和英国物理学家克里克 (Crick)在英国《自然》(Natare)杂志上于 4月 2 5日发表论文 ,提出DNA双螺旋结构模型。这个发现宣告了分子生物学的诞生 ,在生命科学史上翻开了划时代的一页。给人类社会带来了巨大的影响。1　历史的回顾DNA双螺旋结构模型诞生五十年来 ,分子生物学领域出现了一系列激动人心的发现和突破 :195 6年美国生物化学家科恩伯格分离并提纯出了DNA聚合酶。 195 7年科恩伯格与美国生物化学家奥乔亚用人工合成的方法合成了DNA和RNA ,于 195 9年他们获得了诺贝尔生理学和医学奖。他们…     

基因学说的深化与发展

DNA双螺旋结构的建立是20世纪最为重要的发现之一。随后确立的中心法则使人们对于生命的本质有了更为深入的了解,基因克隆和重组技术则为人们提供了一种更为强大的改造自然的能力。回顾现代生物学发展的历程,可以清楚的看到,DNA作为遗传信息的载体和其双螺旋结构的发现所占据的重要地位。而对人类基因组的测序又为人们提供了一个更为广阔的视野,使得从整体上研究生命过程成为可能,从而使人们进入了“后基因组时代”。     

DNA今年50岁

DNA结构发现50年来诞生了一大批具有世界影响和划时代意义的科学成果，如中心法则、遗传密码等等，同时也造就了一大批享誉国际的顶级科学家，而DNA双螺旋结构的发现也以各种方式影响着人类的科技和明进程。     

基因治疗前景光明

人类与疾病的斗争从来就没有停止过,随着DNA分子双螺旋结构的发现,人类对疾病的认识和治疗开始进入分子水平,基因治疗从此应运而生。     

关于DNA双螺旋结构发现过程的再反思

半个多世纪以前,DNA双螺旋结构被发现。有意思的是,从发现的背景和过程来看,分子生物学这一学科不是由传统的生物学者建立的,而是由一群物理学家(晶体学家)缔造的。     

生物经济给中国带来的机遇与挑战(摘要)

1996年度诺贝尔奖得主,美国化学家Robert Curl指出,“本世纪是物理学和化学的世纪,下世纪显然是生物学世纪”。生物学世纪有两层含义,即生命科学将成为带头学科:生物工程产业也将成为支柱产业。 生物学的发展经历了漫长的阶段从1665年虎克提出细胞学说,1859年达尔文的遗传学第一定律和1910年摩根创立基因学说,到1953年沃森和克里克发现DNA双螺旋结构,生物学经历了近 个世纪的漫长旅程。二十世纪的后50年是生物学飞速发展的年代,DNA双螺旋结构的提出(沃森和克里     

科研突破 亟须创新与合作

今年是生命遗传物质脱氧核糖核酸(DNA)双螺旋结构发现50周年纪念日。这一被视为20世纪生物学领域最重大成果的发现开辟了生物学新领域,不仅为人们从分子水平认识人类的遗传、发育、衰老以及生物体内部细胞结构、功能和运行模     

DNA结构研究进展

综述了DNA分子结构研究的一些新进展,包括DNA双螺旋精细结构、三股螺旋和H~-DNA、双螺旋结构的多态性,这些结构与DNA的复制、转录和基因调控等生物学功能之间有十分重要的联系。     

Molecular structure of r(GCG)d(TATACGC): a DNA--RNA hybrid helix joined to double helical DNA

The molecule r(GCG)d(TATACGC) is self-complementary and forms two DNA--RNA hybrid segments surrounding a central region of double helical DNA; its molecular structure has been solved by X-ray analysis. All three parts of the molecule adopt a conformation which is close to that seen in the 11-fold RNA double helix. The conformation of the ribonucleotides is partly determined by water molecules bridging between the ribose O2' hydroxyl group and cytosine O2. The hybrid-DNA duplex junction contains no structural discontinuities. However, the central DNA TATA sequence has some structural irregularities.     

The helical repeat of double-stranded DNA varies as a function of catenation and supercoiling

DNA in the cell is intertwined at several levels: one polynucleotide strand wraps helically around its complement and the double helix is in turn coiled in space. The higher-order intertwining most often takes the form of supercoiling of the helix axis, but can also be observed as the wrapping of one DNA duplex around another, as in catenation. We have investigated the relationship between intertwining at these three levels, the double helix, supercoiling, and catenation, using an approach that relies on comparative measurements of DNA linking numbers by gel electrophoresis. The method determines both the handedness of DNA catenanes and the change in helical repeat that accompanies catenation-induced supercoiling. For multiply-linked catenated rings of 3.5 kilobase pairs (kb), we conclude that the double helix unwinds by two-thirds of a turn for every right-handed supercoil involved in linking the two circles. Altering the geometry of the catenanes by linking rings of dissimilar size changes the effect of catenation on helical and superhelical parameters. Our experiments used intact DNA rings, but we note that linear DNA molecules, by virtue of their subdivision into closed loops or domains in vivo, can intertwine in the same ways.     

高速斜齿轮螺旋角的取值与旋向结构设计

分析了高速齿轮传动中斜齿轮螺旋角大小的影响因素及取值范围，提出传动装置中单斜齿与双斜齿螺旋线旋向结构的设计原则，为齿轮传动装置的结构设计提供了依据。     

DNA conformation is determined by economics in the hydration of phosphate groups

Mixed sequence DNA can exist in two right-handed and one left-handed double helical conformations--A, B and Z. Under conditions of high water activity the B conformation prevails. If the water activity is reduced on addition of salt or organic solvents, transformation occurs to A-DNA or, in DNAs with alternating purine-pyrimidine sequences, to the left-handed Z-DNA. In crystal structure analyses of oligonucleotides, the free oxygen atoms of adjacent phosphate groups along the polynucleotide chain in B-DNA are found at least 6.6 A apart and individually hydrated whereas they are as close as 5.3 A in A-DNA and 4.4 A in Z-DNA, and bridged by water molecules. We suggest that this more economical hydration in A- and Z-DNA compared with B-DNA is the underlying cause of B----A and B----Z transitions.     

Molecular structure of a left-handed double helical DNA fragment at atomic resolution

The DNA fragment d(CpGpCpGpCpG) crystallises as a left-handed double helical molecule with Watson-Crick base pairs and an antiparallel organisation of the sugar phosphate chains. The helix has two nucleotides in the asymmetric unit and contains twelve base pairs per turn. It differs significantly from right-handed B-DNA.     

双螺带螺杆桨气液混合性能数值模拟及其工业应用

针对聚合物溶液为高黏非牛顿流体并且水解过程产生气泡的特殊物系,开发了双螺带螺杆搅拌桨．采用双欧拉模型和滑移网格法对双螺带螺杆搅拌桨在高黏气液两相流中的流体力学行为进行了非稳态数值模拟．研究结果表明,双螺带螺杆桨的特殊结构使得全槽流场呈现轴线大循环特征,全槽溶液表观黏度分布比较均匀,并且有利于溶液中气泡的聚集和浮升,适用于聚合物溶液的水解混合过程．该装置已成功应用于我国某油田聚合物溶液的配置过程中．     

双斜齿轮泵性能研究与受力分析

基于双斜齿轮泵的组合形式及工作原理,研究双斜齿轮泵的瞬间排量和流量脉动特性,得出流量脉动最小条件。分析双斜齿轮泵的传动受力、泵体受力及泵盖受力情况,为设计使用和进一步优化斜齿轮泵提供了依据。     

B-DNA活性中心的空间可及性

本文介绍了计算生物大分子内原子静态空间可及性的方法,讨论了在B-DNA的组成单元到单螺旋到双螺旋的变化过程中可及性的改变。同时研究了各种碱基序列对可及性影响,探讨了B-DNA内原子可及性的应用,通过具体事例说明其对化学反应活性的解释有重要意义。