dna螺旋特点（独特的三螺旋DNA）

两条相互缠绕的长链

我们长成什么样子，是由体内的基因决定的，而基因位于细胞内的DNA（即脱氧核糖核酸长链）上。

DNA的双螺旋结构像两条铁链组成的云梯扭曲成螺旋状，盘旋而上。这个结构是1953年英国生物学家克里克等人提出来的，他们当时提出这种结构，也是思索了很长时间。

当时人们根据实验，已经知道生物的遗传是靠一种大分子进行的，组成这种大分子的成分有4种“砖块”——核苷酸，4种核苷酸由磷酸和脱氧核糖组成，不同之处在于它们连接的碱基不同：鸟嘌呤、腺嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶。还有，当时的科学家用X射线照射，得到了不很清晰的DNA晶体图像。

DNA晶体的图像虽然不是很清晰，但是可以看出是一种螺旋的结构，至于到底是双螺旋，还是三螺旋，还是四螺旋，一时还无法确定。

开始克里克等人设计的DNA分子是一种三螺旋结构：磷酸被包在里面，碱基裸露在外面。但是经过分析，这种结构无法在细胞液中存在，因为磷酸是最亲水的，根据物质溶解的特性，最亲水的部分应该是在最外面，例如磷脂组成的细胞膜就是亲水的磷酸在最外面的。因此，对于DNA分子来说，如果是以螺旋结构存在，就应该是磷酸在最外面。

于是克里克等人重新考虑DNA各“砖块”之间的关系，设计出了磷酸与脱氧核糖连接形成的长链，作为螺旋外面的链条，链与链之间靠各个碱基之间的氢键连接，这样刚好两种嘌呤碱基各自与两种嘧啶碱基配对咬合在一起，不容许第三条链的碱基插进来。于是，克里克等人得出DNA应该是两条链组成的螺旋结构。DNA的双螺旋结构就是这么来的。以后的观测和数据都验证了DNA的这种结构是正确的。

DNA靠“砖块”之间的氢键连接以两条链的形式存在，我们现在可以理解，但令人不解的是，它为什么要形成螺旋的形状呢？这个问题可说是问到了微观粒子的本质！

其实不只是DNA分子是螺旋结构，几乎所有的生物大分子都是以螺旋的形式存在，例如蛋白质、淀粉、纤维素等。据科学家对微观粒子的行为的分析，微观粒子在不受外力影响时，除了会不停地“自转”，还会绕着某个轴线、以一定的速度和旋转半径不停地“公转”。粒子本身朝某个方向还有一定的直线运动，自然就形成了一种螺旋式的运动。考虑到每个核苷酸分子也是微观粒子，它们都是以螺旋式运动的，那么，由这些成对结合的核苷酸分子所组成的DNA大分子，就必然具有双螺旋的结构了。

第三条链插了进来

那么DNA的双螺旋结构就是DNA不变的形象了吗？未必。

1957年就有人提出过，RNA（核糖核酸）可以形成一种三螺旋结构。但这种三螺旋结构并不是上述克里克等人初步设计的那样。这种三螺旋也是以磷酸骨架作为外部的链条，只是三个链条咬合在了一起。

由于当时DNA的双螺旋结构已经能够完美地解释各种生物学现象，而且最主要的，当时自然界发现的DNA或RNA中还没有以这种三螺旋存在的。因此RNA三螺旋结构的提法也就没有人理睬了。

三十年后的一天，生物学家发现，线粒体DNA在微酸性液体中竟然真的可以形成一种三螺旋结构：原本的双螺旋链又绕上了一条链！这三条链相互间隔还很均匀，就好像３条铁链连成的梯子一样盘旋而上！这个发现就像在生物学领域投了一颗手榴弹，引起了不小的轰动，很多科学家投入到了对三螺旋DNA的研究，他们认为，DNA既然在细胞中会出现三链螺旋，肯定大有玄机。

三条链如何“和平相处”

经过实验研究，科学家发现，能够形成三链的DNA，其三条链的组成非常有特点，这个特点稍后介绍，先说说组成DNA的碱基。我们知道，组成DNA的碱基有4种：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T），A只能与T配对，G只能与C配对，由此组成DNA双链螺旋。一般情况下，每条链上4种碱基是混合在一起的，假如把所有的嘌呤都染成红色，把所有的嘧啶都染成绿色，那么一般的双链DNA，它的每条链上就会红的绿的都有。

而组成DNA三链螺旋的每条链独特之处在于，中间一条链全部都是嘌呤组成，假如染色后，整条链会清一色的红，没有一点绿色。两侧的链，其中有一条链全部由嘧啶组成，一条链清一色的绿，没有一点红色。还有一条链有两种情况，在酸性环境中，它可以是与那条嘧啶链组成完全一样的绿色链，非酸性环境中，也可以是与那条嘌呤链组成完全一样的红色链。也就是说，组成三链DNA的每条链，不仅要求全部由同类碱基组成，还要求有两条链的碱基组成完全一样。

由此可见，三链DNA螺旋出现的机会比较小，所以DNA的三螺旋结构难以在自然界被观测到。不过，科学家可以轻易拼接，在实验室里制造出这种特点的DNA三螺旋。而在生物体内，这种三螺旋结构只是出现在DNA的局部部位，比如说DNA的折叠部位。

“狗皮膏药”能治病

双螺旋结构存在已经可以完成生物体遗传和变异的任务了，为什么还会出现三螺旋结构呢？

三螺旋DNA的第三条链的来源有两种情况，一种是来自分子内，就是双链DNA分子折叠过来时，有4条链挤在一起，当碱基的组成符合条件时，其中的3条链就很容易抱在一起，形成三螺旋结构。这种三螺旋结构比较牢固，就像给DNA的折叠部位夹了一个夹子，让DNA稳定地折叠起来。

另一种可能是，外来的一段碱基序列与DNA的某个部位紧紧缠绕在一起，这种情况并不是出现在DNA的折叠部位，这种三螺旋结构的作用不可小觑。双螺旋结构的DNA是正常的，三螺旋结构是无法正常复制的，哪个部位出现三螺旋，那个部位的基因就无法被复制和遗传下去了。由此可见，DNA内局部的三螺旋结构起到了掩盖基因，以防其起作用的功能。

这个掩盖基因的功能让科学家很兴奋，也许这意味着许多致病的基因可以通过给它贴上一块第三条链的“狗皮膏药”，就可以防止它发作了。

三螺旋DNA的研究起步较晚，相信以后有关它的研究，将为我们展现这种独特结构的更多有趣之处。