DNA är en dubbel Helix

DNA består av två sida-vid-sida-kedjor (”strängar”) av nukleotider vridnintill formen av en dubbel helix. De två nukleotidsträngarna hålls ihopgenom svaga föreningar mellan baserna på varje sträng och bildar en struktur somen spiraltrappa (figur 2-2). Denbakben av varje sträng är en upprepande fosfat-deoxiribos sockerpolymer. Desockerfosfatbindningar i denna ryggrad kallas fosfodiesterbindningar. Fästningen av fosfodiesterbindningarna till sockergruppernaär viktigt för att beskriva hur en nukleotidkedja är organiserad.Observera att kolen i sockergrupperna är numrerade 1′ till 5′. En del av fosfodiesterbindningen är mellan fosfatet och 5′ – kolet avdeoxiribos, och den andra är mellan fosfatet och 3′ – kolet avdeoxiribos. Således sägs varje sockerfosfat-ryggrad ha en 5′-till-3 ’ polaritet, och att förstå denna polaritet är avgörande för att förstå hur DNAfulfills dess roller. I den dubbelsträngade DNA-molekylen är de två ryggbeneni motsatt eller antiparallell orientering,som visas i Figur 2-2. Onestrand är orienterad 5 ’3’, den andra delen, även om 5 ’ 3 ’går i motsatt riktning, eller, om man tittar på ett annat sätt, är 3’5’.

baserna är fästa vid 1 ’ – kolet i varje deoxiribossocker i backboneof varje sträng. Interaktioner mellan par av baser, en från varje sträng, hållde två strängarna i DNA-molekylen tillsammans. Baserna av DNA interagerar enligt en mycket enkel regel, nämligen att det bara finns två typerav baspar: A·T och G·C. baserna i dessa två baspar sägs varakompletterande. Detta innebär att vid varje” steg ” i trappandubbelsträngad DNA-molekyl är de enda bas-till-basföreningarna som kan existeramellan de två strängarna utan att väsentligt snedvrida den dubbelsträngade Dnamolekylen A·T och G·C.

föreningen av A med T och G med C är genom vätebindningar.Följande är ett exempel på en vätebindning:

varje väteatom i NH2–gruppen är något positiv(XX+) eftersom kväveatomen tenderar att attrahera elektronerna som ingår i Nh-bindningen och därmed lämnar väteatomen något kort ofelectrons. Syreatomen har sex obundna elektroner i sitt yttre skal, vilket görDet är något negativt (Aci−). En vätebindning bildas mellan en någotpositiv H och en något negativ atom-i detta exempel O. Vätebindningar ärganska svaga (endast cirka 3 procent av styrkan hos en kovalent bindning), men dettasvaghet (som vi ska se) är viktig för DNA-molekylens roll i ärftlighet.Ett ytterligare viktigt kemiskt faktum: vätebindningen är mycket starkare omdeltagande atomer ”pekar på varandra” (det vill säga om deras bindningar är iinriktning), som visas i skissen.

Observera att eftersom G * C-paret har tre vätebindningar, medan A * T-paret bara har två, skulle man förutsäga att DNA som innehåller många G·C-par skulle vara mer stabilt än DNA som innehåller många A·t-par. Faktum är att denna förutsägelse ärbekräftas. Värme får de två strängarna i DNA – dubbelspiralen att separera (aprocess kallad DNA-smältning eller Dnadenaturering); det kan visas att DNA med högre G+C-innehållkräver högre temperaturer för att smälta dem.

även om vätebindningar är individuellt svaga hålls de två strängarna i Dnamolekylen samman på ett relativt stabilt sätt eftersom det finns ett stort antal av dessa bindningar. Det är viktigt att strängarna associerasgenom sådana svaga interaktioner, eftersom de måste separeras under Dnareplicering och under transkription till RNA.

de två parade nukleotidsträngarna antar automatiskt en dubbelhelikalkonfiguration (figur 2-3), huvudsakligengenom interaktion mellan basparen. Basparen, som är plana planastrukturer, stapla ovanpå varandra i mitten av dubbelhelixen.Stapling (Figur 2-3C) lägger till DNA-molekylens stabilitet genom att utesluta vattenmolekyler från utrymmenmellan basparen. Den mest stabila formen som härrör från basstapling ären dubbel helix med två distinkta storlekar av spår som löper runt i en spiral.Dessa är huvudspåret och det mindre spåret, vilket kan ses imodeller. En enda sträng av nukleotider har ingen spiralformad struktur; den helikala formen av DNA beror helt på parning och stapling av baserna iantiparallella strängar.