DNA结构模型上的表观遗传学三大踪迹

第一大发现;DNA堆积能弱电相互作用是决定DNA表观构象稳定的重要因素一DNA甲基化
DNA序列的不均一性、堆积能作用是决定DNA构象的重要因素,遗憾的是DNA模型标准碱基对却忽视了DNA序列的不均一性、碱基彼此之间的相互关系以及邻近碱基的堆积作用这个重大问题。从而导致了癌分子生物学中基因序列点突变、移位,病毒序列插入等,是癌发机制解释困难的直接原因。DNA一级结构决定它的高级结构理论,被后来的研究不断的修补或充实,堂而煌之的认定为经典分子生物学理论,严重阻碍着生命科学的发展。
DNA结构模型对任何一对碱基与他邻近的是什么碱基没有限制,碱基的平均距离为3.4A。这种标准的碱基间距离以及构象对邻近碱基种类以及堆积并无多大要求。 DNA序列的不均一性、堆积能作用在后来实际研究中越来越显示出它对DNA时空构象的重要性。通过相邻碱基间旋转角度变化的堆积能和聚合物的稳定性实验表明,共聚物的X射线图和DNA图像几乎相同与实验结果很好符合。这些研究都表明碱基重叠的堆积能是决定核酸构象的重要因素。构象的稳定性满足堆积能的极小值原理,这是量子力学对于DNA双螺旋结构的贡献。从以上理论、实践以及分子生物学研究进展表明,碱基重叠的堆积能作用,是决定DNA构象的重要因素,也是基因表达调节的重要内容。遗憾的是DNA结构模型只注重碱基之间的正常匹配遗传机制,而忽视了DNA序列的不均一性、碱基的堆积能作用,作为现代表观遗传学基因调节控制重要根基的是DNA结构模型理论,现在DNA结构模型上出现了这种问题,它直接干预的基因的表达调节控制原理,就会明显地出现错误,这分明是表观遗传学早就可想而知的事了,现在我们己经清楚了碱基重叠的堆积能作用在基因表达调节机制中的具有举足轻重的作用,象DNA螺旋结构的核酸,除了碱基的堆积作用十分重要外,DNA与外部离子的调节作用,碱基间的氢键能作用同样是决定着其稳定性和时空构象的重要因素。

第二大发现、DNA与蛋白质强电相互作用是决定DNA表观构象稳定的重要因素一组蛋白尾段改变
蛋白质与DNA相互作用是真核生物DNA结构变化的重要因素,DNA结构模型注意到但却忽视了这个极其重要问题:为DNA结构模型提供决定性证据的是Wilkins以及同  的工作,在进行X射线图谱时,湿度达75%时DNA构象为A型,改变湿度达92%时,DNA具有另一种B型结构。后来的研究进一步发现C、D分子结构,这些研究都表明DNA分子结构的可变性与它周围的水离子浓度变化相关连。无独有偶,在DNA结构模型建立前的1952年,Anobrose在使用摇蚊幼虫巨型染色体实验时,简单地通过改变细胞周围介质的盐浓度从而改变核蛋白体上的有效电荷可以使染色体可逆地展开与收缩⑶。这些简捷的离子调节DNA扩展与收缩的现象。无论是在当时或现在,都视它为极其普通的原理。沃森、克里克与现代研究都极大遗憾地忽视了这一简捷的调节DNA构型变化原理,正是人类梦寐以求的表观遗传学信息基础。
真核生物基因转录表达活性的基础是染色体变化→DNA甲基化→DNA构象变化→形成转录起始复合物。DNA构象变化是基因活性表达所必需具备的先决条件。随着DNA测序研究的胜利完成,半个世纪以来,人们在DNA四周发现了许多特异的结合蛋白质,它们特异地与DNA分子结合,调控DNA构象扩展与收缩。各种蛋白质种类、性质以及叠加控制原理与同DNA四周离子条件的变化对DNA构象进行外部因素的调节控制。DNA和蛋白质间的相互作用,在分子生物学中极其重要。酸性蛋白和像组蛋白样的碱性蛋白与DNA形成染色质的复合物,形成染色体的基本结构。组蛋白表现出一种非特异阻遏物的作用,抑制DNA为模板的RNA合成,相反,在复杂的和不均一的非组合蛋白中有些分子似乎能调节 DNA的分子转录。组蛋白的抑制、压缩、DNA的分子构象,非组蛋白质上的调控作用打开和扩展DNA分子构象使DNA分子在压缩  扩展中表现出活的生命信息来,DNA分子除了外部调节蛋白、特异的蛋白质,激素等外部调节的作用因子。DNA内部因素碱基间的堆积能,氢键能同样也是造成DNA构象改变的重要因素。它们之间的相互作用,使DNA构象信息呈现多元化,进一步丰富了DNA模型结构信息⑹。DNA结构模型的宗旨是DNA一级结构决定着它的高级结构。现在看来简捷的离子调节原理,模似了DNA、蛋白质相互作用,都能改变DNA构象。生命中的DNA分子实际上都是以复合体形成而存在。它们的结构自然取决与蛋白质结合的性质,就其结构类型而言都是无穷个改变了的DNA结构(DNA多态性)。DNA模型结构这一神圣不可侵犯的构型,却在丛多的表观调控信息中,具然能产生出丛多复杂的螺旋构象信息,比较起单一的DNA,A、B构象来看,不能不说DNA结构模型是否会感到震惊与遗憾⑺,简捷的离子调控原理,使DNA分子能扩展,收缩的生命活性信息基础,竟被放置了半个世纪,现在看来DNA结构模型除了它本身的结构信息外,它还与外界各大分子的相互作用,这一切都能影响、改变着它本身的构象信息,因此,DNA空间结构功能信息同样十分重要,同样包含着相当丰富的构象信息与生命的活性信息它将使得DNA结构模型更趋向于健全、完美。

第三大发现、DNA、蛋白质复合体能产生引力与外界物质相互作用能诱导氢健激发运动,同样是稳定与改变DNA表观构象的重要因素一染色质重塑
遗憾的是DNA模型忽视了氢键这个最简单但却是最重要的稳定因素:DNA构象变化时氢键键长的伸长和缩短支持着碱基间距离。这是一件非常简单的现象,然而其中则贮藏着相当深奥的量子信息基本概念。碱基间的氢键诱导与激发作用是表观遗传物质与环境之间相互作用的DNA量子生物学发展的基础。现代表观遗传学研究发现癌基因的聚合程度与立体构型与正常组织之间的差异。癌组织DNA紫外线吸收光谱最高峰方面都较正常组织DNA吸收峰光谱而趋向于蓝移现象,癌基因、癌RNA、癌蛋白质中都有着上述DNA激发分子蓝移光谱特异现象,这就意味着DNA二级结构上存在量子特异遗传学现象,这决不是枝节现象。而最终有可能与量子力学与DNA量子遗传学基本原理相关。癌基因牢固结合的核蛋白紫外线吸收光谱最峰向短波方面移动了5-8毫微米,所相当相互用用的能量是每克分子为2-3仟卡,类似DNA、蛋白质复合体牢固性和难分解性,癌基因激发态量子性都有赖于此。DNA结构稳定的主要因素是碱基间的氢键与上下碱基间的堆积以及DNA与蛋白质的相互作用这三大因素是决定DNA时空构象改变和遗传的重要因素,它们是互为因果不可分割的相互关系,因此在DNA结构模型上总结与发掘它们,是对功能基因物质基础,提供了绝对真实可靠的表观DNA物质形态变化的唯物主义理论。

在神秘的DNA结构模型上,尚未被发现的物质太多太多了。回故DNA结构模型不难发现,生命功能的表观最基本信息,其实在DNA结构模型发表时就曾几度明显的暗示过,我们回顾、研究、重新探索DNA结构,其目的是要全面认识真核生物功能活性机制,与基因表达调节控制问题。DNA结构模型遗憾的三大问题,实际上也正是DNA构象稳定的主要因素,与功能基因表观遗传学的物质基础。1,DNA序列的不均一性、±邻近碱基干扰 DNA构象。堆积能作用在后来实际研究中越来越显示出它对DNA时空构象的重要性。DNA序列的不均一、堆积能作用的弱电统一性是决定DNA、蛋白质构象的重要因素:2,DNA、蛋白质强电相互作用,是决定DNA、蛋白质构象的重要因素,是DNA相对论发展的基础。3,DNA、蛋白质相互作用诱导的氢键电子激发运动更是决定着其构象的重要因素。基因结构在DNA构象的稳定性下统一了DNA、蛋白质之间的强、弱电、诱导引力相互统一作用,是爱因斯坦大统一场理论梦想的地方。是物理学统一场理论实现的地方。DNA三大物质新发现这些因素不光决定DNA构象、基因表达调节控制,而且是稳定DNA时空构象的重要因素。与DNA形成特异螺旋性以及DNA向RNA蛋白质特异性遗传的表观遗传疾病都有着密不可分的联系(DNA二级结构遗传学)。清楚了这三大遗憾,生命表观现象将更加清晰、明朗。是DNA结构模型充满了半个世纪以来的辉煌,然而也正是DNA模型一级结构决定着它的高级结构论严重阻碍着现代生命科学的发展。发掘DNA结构模型三大遗憾,建立表观DNA结构模型理论,21世纪生命科学表观功能结构(基因惯性质量)与基因序列结构(基因引力质量)将在DNA结构模型、牛顿力学上统一起来,实现着生命与物理科学的全面统一。