DNA Replication and Repair
1.1 Introduction
- 了解细胞过程机制的已知和未知
- 关注科学家怎么探索这些机制，如何继续研究这些问题
1.2 DNA structure
两条链缠在一起，双链DNA，也是BDNA
每条链都是多聚核苷酸链，由多个核苷酸单元（nucleotide）组成
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每个核苷酸单元有三部分：
- 戊糖（sugar），磷酸基团（phosphate），四种可能的含氮碱基（base-腺嘌呤adenine，鸟嘌呤guanine，胸腺嘧啶thymine，胞嘧啶cytosine）
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含氮碱基总是连接在戊糖的1’碳上
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戊糖也被称为脱氧核糖，因为在2‘碳位上脱去了一个核糖中本该存在的羟基（-OH氢氧根），因此DNA里的核苷酸也被称为脱氧核糖核苷酸（deoxynucleotide）
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DNA中的核苷酸通过磷酸二酯键相互连接，连接上邻位核苷酸的3’氧
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因此可以发现，脱氧核糖和磷酸基团组成了DNA的骨架，但两条链的标号顺序有区别的
两条DNA链通过碱基间的非共价键氢键相互作用，每个碱基都会和另一条链上的互补碱基生成多个氢键；氢键使得碱基对存在一定的特异性，比如胸腺嘧啶T倾向于与腺嘌呤A配对，形成两个氢键；胞嘧啶C倾向于与鸟嘌呤G配对，形成三个氢键
胸腺嘧啶和胞嘧啶都是嘧啶，以单环结构为特征；腺嘌呤和鸟嘌呤都是嘌呤，以双环结构为特征
AT或TA，GC或CG碱基对的几何形态都是相同的，使得螺旋具有对称性，这和骨架之间的距离和碱基连接到骨架上的角度有关
其他类型的碱基配对比如GT，没有这类几何结构，不能形成作用较强的氢键，并且会阻碍螺旋的形成
DNA的双螺旋结构具有很强的规律性，每圈螺旋大概是10碱基对长
除了碱基之间的氢键外，碱基堆积也加固了双螺旋结构，当碱基里相邻芳香环堆积在一起共享电子，就形成了Π-Π键的相互作用
规律性的螺旋结构形成两部分重复交替的空间，称为大沟（major grooves）和小沟（minor grooves）
这些沟的作用是识别碱基对，以及作为蛋白质的结合位点。大沟携带特殊信息的碱基对，小沟主要是非特异性碱基对，因为蛋白质能作用的氢键受体和供体位于沟内
因此DNA能被看成特异性序列，也能被看成非特异性序列，使得蛋白质能够结合到正确的基因上
