DNA er en dobbelt spiral

DNA er sammensat af to Side-by-side kæder (“strenge”) af nukleotider snoet i form af en dobbelt spiral. De to nukleotidstrenge holdes sammenved svage forbindelser mellem baserne af hver streng og danner en struktur somen vindeltrappe (figur 2-2). Denbagbenet af hver streng er en gentagende fosfat-deoksyribosesukkerpolymer. Densukker-fosfatbindinger i denne rygrad kaldes phosphodiesterbonds. Fastgørelsen af phosphodiesterbindingerne til sukkergrupperneer vigtig for at beskrive den måde, hvorpå en nukleotidkæde er organiseret.Bemærk, at kulstofferne i sukkergrupperne er nummereret 1′ til 5′. Den ene del af phosphodiesterbindingen er mellem phosphat og 5 ‘carbon ofdeiltribose, og den anden er mellem phosphat og 3′ carbon ofdeiltribose. Således siges hver sukker-fosfat-rygrad at have en 5’-til-3 ‘ polaritet, og forståelse af denne polaritet er afgørende for at forstå, hvordan DNAfulfills sine roller. I det dobbeltstrengede DNA-molekyle er de to rygradei modsat eller antiparallel orientering, som vist i figur 2-2. Onestrand er orienteret 5 ‘kr3′; den anden streng, selvom 5′ kr3′, løber i modsat retning, eller set på en anden måde er 3′ kr5’.

baserne er fastgjort til 1′ carbon af hvert deoksyribosesukker i ryggen af hver streng. Interaktioner mellem par af baser, en fra hver streng, holdde to tråde af DNA-molekylet sammen. Baserne af DNA interagerer i henhold til en meget ligetil regel, nemlig at der kun er to typer basepar: A·T og G·C. baserne i disse to basepar siges at være komplementære. Dette betyder, at ved ethvert “trin” i trappenlikedobbeltstrenget DNA-molekyle er de eneste base-til-base-foreninger, der kan eksisteremellem de to tråde uden væsentligt at fordreje det dobbeltstrengede Dnamolekyle A·T og G·C.

associeringen af A med T og G med C er gennem hydrogenbindinger.Følgende er et eksempel på en hydrogenbinding:

hvert brintatom i NH2–gruppen er lidt positivt(Kurt+), fordi nitrogenatomet har tendens til at tiltrække elektronerne, der er involveret i N-H-bindingen, hvorved hydrogenatomet er lidt kort afelektroner. Iltatomet har seks ubundne elektroner i sin ydre skal, hvilket gørdet er lidt negativt (prisT−). En hydrogenbinding dannes mellem en lidtpositiv H og et lidt negativt atom-i dette eksempel O. 3 procent af styrken af en kovalent binding), men dettesvaghed (som vi skal se) er vigtig for DNA-molekylets rolle i arvelighed.En yderligere vigtig kemisk kendsgerning: hydrogenbindingen er meget stærkere, hvisdeltagende atomer “peger på hinanden” (det vil sige, hvis deres bindinger ikke er justeret), som vist på skitsen.

Bemærk, at fordi G·C-parret har tre hydrogenbindinger, mens A·T-parret kun har to, ville man forudsige, at DNA indeholdende mange G·C-par ville være mere stabilt end DNA indeholdende mange A·T-par. Faktisk er denne forudsigelsebekræftet. Varme får de to tråde i DNA-dobbeltspiralen til at adskille (en proces kaldet DNA-smeltning eller Dnadenaturering); det kan vises, at DNA ‘ er med højere G+C-indholdkræver højere temperaturer for at smelte dem.

selvom hydrogenbindinger er individuelt svage, holdes de to tråde af Dnamolekylet sammen på en relativt stabil måde, fordi der erormt antal af disse bindinger. Det er vigtigt, at strengene er forbundetgennem sådanne svage interaktioner, da de skal adskilles under Dnareplikation og under transkription i RNA.

de to parrede nukleotidstrenge antager automatisk en dobbelthelikalkonfiguration (figur 2-3), hovedsageliggennem interaktion mellem baseparene. Baseparene, som er flade planestrukturer, stak oven på hinanden i midten af dobbeltspiralen.Stacking (figur 2-3C) tilføjer DNA-molekylets stabilitet ved at udelukke vandmolekyler fra rummene mellem baseparene. Den mest stabile form, der skyldes basestablering eren dobbelt spiral med to forskellige størrelser af riller, der løber rundt i en spiral.Disse er den store rille og den mindre rille, som kan ses imodeller. En enkelt streng af nukleotider har ingen spiralformet struktur; HELIKALFORMEN af DNA afhænger helt af parring og stabling af baserne iantiparallelle tråde.