生物天地

DNA是生物遗传信息的携带者,它能以一级结构为基础形成许多高级结构。二级结构中，包括A-DNA,B-DNA,C-DNA,D-DNA以及E-DNA。在二级结构的基础上，DNA的高级结构如三链DNA，四链DNA也陆续被发现，DNA在结构上呈现多态性。这种多态性是对双螺旋结构的发展和补充，它不仅拓宽了人们的视野，也会给很多目前无法解释的现象找到更明确的答案，而且从理论上和实际应用上都将为生物学带来一场深刻的革命。人们已经意识到DNA虽然是生物体内最稳定的遗传物质，但它可以采用不同的构象来实现其多种生物功能，所以对DNA结构的进一步研究必将丰富和发展DNA的结构学说。同时也为解释各种生物现象提供理论基础。

三链DNA（T-DNA）

在20世纪50年代初期，Wilkins根据X射线衍射图片曾设想过DNA可能有3条链，后来watson和Crick等人也曾构建过一些T-DNA模型。至今发现的三链DNA可分为两大类，即三股螺旋结构和中科院白春礼等1990年用扫描隧道电子显微镜技术观察到的三股发辫结构"

三股螺旋结构是在DNA双螺旋结构的基础上形成的，三链区的3条链均为同源嘌呤或同源嘧啶即整段的碱基均为嘌呤或嘧啶，根据第3条链的来源，三链DNA可分为分子间和分子内两组，根据3链的组成以及相对位置又可分为Pu-Pu-Py和Py-Pu-Py两型（Pu代

表嘌呤链，Py代表嘧啶链）其中最常见的是Py-Pu-Py型，它的3条链中有2条为正常的双螺旋，第3条嘧啶链位于双螺旋的大沟中，与嘌呤链的方向一致，并随双螺旋结构一起旋转，三链中碱基配对的方式与双螺旋DNA相同，即其碱基仍以A-T，G-C配对，但第3链上的C必须质子化，且它与G只形成2个氢键（正常情况下是三个氢键）。

三链DNA的研究有助于进一步弄清染色体结构及真核基因的转录，复制，调控和重组的机理。此外三链DNA有一定的应用价值，如可利用单链DNA片段将切割剂（如核酸内切酶）携带到DNA特定位点，从而达到有选择性击断染色体DNA的目的，又因细胞内转录因子等调控蛋白只有和双螺旋DNA结合后才能打开特定基因使其转录，但是转录因子不能和三股螺旋结合，因此可利用寡聚DNA片段封闭转录因子的结合位点，从而达到关闭有害基因或病毒基因的目的。

四链体DNA

Sundpuist和Klug在模拟1种原生动物棘毛虫的端粒DNA时,人工合成了1段DNA序列,发现在一定条件下模拟的富G单链DNA可形成四链体DNA结构。由此推测染色体端粒尾的单链之间也形成了四链体。Kang等人分别用实验证实在晶体和溶液中，富G DNA也能够形成四链体DNA结构。

四链体DNA的基本结构单位是G-四联体，即在四联体的中心有1个由4个带负电荷的羧基氧原子围成的“口袋”通过G-四联体的堆积可以形成分子内或分子间的右手螺旋，与DNA双螺旋结构比较，G-四联体螺旋有2个显著的特点：1、它的稳定性决定于口袋内所结合的阳离子种类，已知k离子的结合使四联体螺旋最稳定；2、它的热力学和动力学性质都很稳定。

就目前对一些生物的DNA序列分析得知，富鸟嘌呤的DNA序列多见于一些在功能上及进化上都相当保守的基因组区域，许多研究表明，富鸟嘌呤DNA链所形成的G-DNA可能是作为分子之间相互识别的元件之一，在生物体细胞中起着一些特殊作用

[1]李彦明 张映 关志刚  遗传的物质基础_DNA结构的多态性生物学通报 2002（9）：22-24

[2]P McGlynn, RG Lloyd  RecG helicase activity at three- and four-strand DNA structures, Nucleic Acids Research, Vol 27, 3049-3056