Bookshelf

ADN-ul este o dublă Helix

ADN-ul este compus din două lanțuri side-by-side („fire”) de nucleotide răsucite în forma unei spirale duble. Cele două fire nucleotidice sunt ținute împreunăprin asocieri slabe între bazele fiecărei fire, formând o structură precumo scară în spirală (figura 2-2). Coloana vertebrală a fiecărei catene este un polimer repetat de zahăr fosfat-dezoxiriboză. Legăturile zahar-fosfat din această coloană vertebrală se numesc fosfodiesterbonds. Atașarea legăturilor fosfodiesterice la grupurile de zahăreste important în descrierea modului în care este organizat un lanț nucleotidic.Rețineți că carbonii grupelor de zahăr sunt numerotați de la 1′ la 5′. O parte a legăturii fosfodiesterice este între fosfat și carbonul 5′ aldeoxiribozei, iar cealaltă este între fosfat și carbonul 3′ aldeoxiribozei. Astfel, se spune că fiecare coloană vertebrală zahăr-fosfat are o polaritate de la 5 ‘la 3’, iar înțelegerea acestei polarități este esențială pentru înțelegerea modului în care Dnaf îndeplinește rolurile sale. În molecula de ADN dublu catenar, cele două coloane vertebrale suntîn orientare opusă sau antiparalelă, așa cum se arată în figura 2-2. Onestrand este orientat 5 ‘3’; cealaltă parte, deși 5′ 3′, merge în direcția opusă, sau, privit în alt mod,este 3 ‘5’.

bazele sunt atașate la carbonul 1′ al fiecărui zahăr dezoxiriboză din coloana vertebrală a fiecărui fir. Interacțiunile dintre perechile de baze, câte una din fiecare catenă, țincele două fire ale moleculei ADN împreună. Bazele ADN-ului interacționează conform unei reguli foarte simple, și anume că există doar două tipuri de perechi de baze: A·T și G·C. Se spune că bazele din aceste două perechi de baze sunt complementare. Aceasta înseamnă că la orice ” pas ” al moleculei de ADN dublu catenar, singurele asociații de la bază la bază care pot exista între cele două catene fără a distorsiona substanțial Dnamolecula dublu catenară sunt A·T și G·C.

asocierea lui a cu T și G Cu C este prin legături de hidrogen.Următorul este un exemplu de legătură de hidrogen:

fiecare atom de hidrogen din grupa NH2 este ușor pozitiv(XV+) deoarece atomul de azot tinde să atragă electronii implicați în legătura N–H, lăsând astfel atomul de hidrogen ușor scurt de electroni. Atomul de oxigen are șase electroni nelegați în carcasa sa exterioară, ceea ce faceușor negativ (−). Se formează o legătură de hidrogen între un ușorpozitiv H și un atom ușor negativ-în acest exemplu, O. Legăturile de hidrogen sunt destul de slabe (doar aproximativ 3% din puterea unei legături covalente), dar această slăbiciune (așa cum vom vedea) este importantă pentru rolul moleculei ADN în ereditate.Un alt fapt chimic important: legătura de hidrogen este mult mai puternică dacă atomii participanți „se îndreaptă unul spre celălalt” (adică dacă legăturile lor sunt înaliniere), așa cum se arată în schiță.

rețineți că, deoarece perechea G·C are trei legături de hidrogen, în timp ce perechea a·T are doar două, s-ar prezice că ADN-ul care conține multe perechi G·C ar fi mai stabil decât ADN-ul care conține multe perechi A·T. De fapt, această predicție esteconfirmată. Căldura determină separarea celor două catene ale helixului dublu ADN (aproces numit topire ADN sau Dnadenaturare); se poate demonstra că ADN-urile cu conținut mai mare de G+C necesită temperaturi mai ridicate pentru a le topi.

deși legăturile de hidrogen sunt individual slabe, cele două fire ale Dnamoleculei sunt ținute împreună într-o manieră relativ stabilă, deoarece există un număr mare de aceste legături. Este important ca firele să fie asociateprin astfel de interacțiuni slabe, deoarece acestea trebuie separate în timpul aplicării dnului și în timpul transcrierii în ARN.

cele două fire nucleotidice pereche își asumă automat o configurație dublu-helicală (figura 2-3), în principal prin interacțiunea perechilor de baze. Perechile de bază, care sunt plane platestructuri, stivuite una peste alta în centrul spiralei duble.Stivuirea (Figura 2-3c) adaugă la stabilitatea moleculei de ADN prin excluderea moleculelor de apă din spațiile dintre perechile de baze. Forma cea mai stabilă care rezultă din stivuirea bazei esteo dublă helix cu două dimensiuni distincte de caneluri care se desfășoară într-o spirală.Acestea sunt canelura majoră și canelura minoră, care pot fi văzute înmodele. O singură catenă de nucleotide nu are structură elicoidală; forma helicală a ADN-ului depinde în întregime de împerecherea și stivuirea bazelor în catenele antiparalel.