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?

Question

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?

Answer 1

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.