A DNS egy kettős spirál
a DNS két egymás melletti láncból (“szálakból”) áll, amelyek kettős spirál alakjában twistedint alkotnak. A két nukleotidszálat együtt tartjákaz egyes szálak alapjai közötti gyenge asszociációk, amelyek olyan szerkezetet alkotnak, mint a spirális lépcső (2-2.ábra). Az egyes szálak hátsó része egy ismétlődő foszfát-dezoxiribóz cukor polimer. A gerincben lévő cukor-foszfát kötéseket foszfodiészterkötéseknek nevezik. A foszfodiészter kötések kötődése a cukorcsoporthozfontos a nukleotidlánc megszervezésének módjának leírásában.Vegye figyelembe, hogy a cukorcsoportok karbonjai 1′ – től 5′ – ig vannak számozva. Az egyik rész a foszfodiészter-kötés a foszfát és az 5′ szén között vandeoxiribóz, a másik pedig a foszfát és a 3 ‘ széndeoxiribóz között. Így minden cukor-foszfát gerincről azt mondják, hogy 5 ‘- 3 ‘ polaritással rendelkezik, és ennek a polaritásnak a megértése elengedhetetlen annak megértéséhez, hogy a Dnaf hogyan teljesíti szerepét. A kettős szálú DNS-molekulában a két gerinca 2-2.ábrán látható módon ellentétes vagy antiparallel orientációjú. Onestrand orientált 5 ‘→ 3’; a másik szál, bár 5 ‘→ 3’, fut az ellentétes irányba, vagy, nézett más módon, 3 ‘→ 5’.
2-2. ábra
a DNS komponenseinek elrendezése. A kettős spirál egy szegmensét letekerték, hogy világosabban megmutassák a struktúrákat. a) A cukor-foszfát gerincét és a bázisok hidrogénkötését a középpontban mutató Anakcurate kémiai diagram (több…)
a bázisok minden egyes dezoxiribózcukor 1′ szénéhez kapcsolódnak az egyes szálak hátlapján. A bázispárok közötti kölcsönhatások, mindegyik szálból egy, tartjáka DNS-molekula két szálát együtt. A DNS bázisai kölcsönhatásba lépnekegy nagyon egyszerű szabály szerint, nevezetesen, hogy az alappároknak csak két típusa van: a·T és G * C. A két bázispár bázisai állítólag komplementárisak. Ez azt jelenti, hogy bármely “lépés” a stairlikedouble szálú DNS-molekula, az egyetlen alap-hogy-bázis egyesületek hogy existbetween a két szál nélkül lényegesen torzítja a kettős szálú DNAmolecule Egy·T, illetve G·C.
Az egyesület a T s G a C keresztül hidrogén kötések.A következő példa egy hidrogénkötésre:
az NH2 csoport minden hidrogénatomja kissé pozitív (δ+), mivel a nitrogénatom hajlamos vonzani az N–H kötésben lévő elektronokat, ezáltal a hidrogénatomot kissé rövidre hagyjaelektronok. Az oxigénatomnak hat nem kötött elektronja van a külső héjában, ami enyhén negatív (δ−). Hidrogénkötés alakul ki egy enyhe H és egy enyhén negatív atom között—ebben a példában O. A hidrogénkötések vannakmeglehetősen gyenge (a kovalens kötés erejének csak körülbelül 3% – a), de eza súlyosság (amint látni fogjuk) fontos a DNS-molekula öröklődésben betöltött szerepe szempontjából.Egy másik fontos kémiai tény: a hidrogénkötés sokkal erősebb, ha aa részecske atomok “egymásra mutatnak” (vagyis ha kötésük nem megfelelő), amint azt a vázlat mutatja.
vegye figyelembe, hogy mivel a G·C párnak három hidrogénkötése van, míg az A * T párnak csak kettő van, az egyik azt jósolja, hogy a sok G·C párot tartalmazó DNS stabilabb lenne, mint a sok A·T párot tartalmazó DNS. Valójában ez a jóslatmegerősítve. A hő hatására a DNS kettős hélixének két szála elkülönül (APROCESS úgynevezett DNS olvadás vagy Dnadenaturáció); kimutatható, hogy a magasabb G+C tartalmú DNAs-k magasabb hőmérsékletet igényelnek az olvadáshoz.
bár a hidrogénkötések egyenként gyengék, a Dnamolekula két szálát viszonylag stabil módon tartják össze, mivel ezeknek a kötéseknek nagy száma van. Fontos, hogy a szálakat ilyen gyenge kölcsönhatásokon keresztül társítsák, mivel ezeket a Dnareplikáció során és az RNS-be történő transzkripció során el kell különíteni.
a két párosított nukleotidszál automatikusan kettős-helikalkonfigurációt feltételez (2-3.ábra), elsősorban az alappárok kölcsönhatása révén. Az alappárok, amelyek lapos síkszerkezetek, egymásra rakódnak a kettős spirál közepén.A halmozás (2-3C ábra) hozzáadja aa DNS-molekula stabilitása azáltal, hogy kizárja a vízmolekulákat a térbőlaz alappárok között. A legstabilabb forma, amely az alapcsomagolásból származikegy dupla spirál, két különálló méretű hornyokkal, amelyek spirálban futnak.Ezek a nagyobb horony és a kisebb horony, amelyek a modellekben láthatók. A nukleotidok egyetlen szálának nincs spirális szerkezete; a DNS helikális szerkezete teljes mértékben a bázisok párosításától és egymásra rakásától függ.
2-3. ábra
a DNS kettős hélix három ábrázolása.