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DNA的两条单链极性不同就仅仅是因为一条是由羟基3’到磷酸基5‘,另一条是由磷酸基5’到羟基3‘吗?难道仅仅是因为方向恰好相反吗?
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问题描述:

DNA的两条单链极性不同就仅仅是因为一条是由羟基3’到磷酸基5‘,另一条是由磷酸基5’到羟基3‘吗?难道仅仅是因为方向恰好相反吗?

季克进回答:
  DNA分子是一条双螺旋的多聚脱氧核苷酸链,每条单链分子是由脱氧核苷酸间以5’磷酸酯键和3’磷酸酯键相连接而成的,因此DNA双链分子的线性末端极性是5’→3’和3’→5’反向平行的.它的极性也就是这样.但不管是那种聚合酶它们都不能自己首先发动DNA的复制过程,只能利用引物分子提供的3’-OH以聚合dNTP,所以新生单链DNA分子的延伸方向只能是5’→3’,这也是生物进化进程中”经济节能,适应生存”的结果.如果DAN链的延伸方向是3’→5’,则新生DNA单链的5’端必须带有三个磷酸集团才能与dNTP的3’-OH发生聚合反应,显然dNTP所具有的强烈负电荷与新生DNA链5’末端三磷酸的强烈负电荷之间的静电斥力,即使在生理盐浓度下,这种斥力也难以屏障,从而既影响了末端核苷酸与模板的配对,又严重地阻止了dNTP向DNA链5’末端的靠近.另外当DNA复制中发生错误聚合,需要进行校正时,必须先对错误聚合的dNMP进行切除,随后还需动用其他酶系统添加二个磷酸集团,形成三磷酸末端后,才能保证下一次聚合反应的进行,这种既费时,又耗能的复制体系显然对生物的进化而言是一种劣势.研究表明,所有核酸分子的复制均是从5’向3’进行的.
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