bokhylla

DNA är en dubbel Helix

DNA består av två sida vid sida kedjor (”strängar”) av nukleotider twistedinto formen av en dubbel helix. De två nukleotidsträngarna hålls tillsammansmed svaga föreningar mellan baserna på varje sträng och bildar en struktur somen spiraltrappa (figur 2-2). Denbackben av varje sträng är en upprepande fosfat-deoxiribos sockerpolymer. Desockerfosfatbindningar i denna ryggrad kallas fosfodiesterbonds. Bindningen 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 sockerfosfatryggrad ha en 5′-till-3 ’ polaritet, och att förstå denna polaritet är viktigt 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 ’asibi 3′; den andra strängen, även om 5′ asibi 3′, löper i motsatt riktning, eller, tittade på ett annat sätt, är 3’asibii 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 varakomplementära. Detta innebär att vid varje ”steg” av den trappadubbelsträngade DNA-molekylen är de enda bas-till-bas-föreningarna 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(KUB+) eftersom kväveatomen tenderar att locka till sig elektronerna som är inblandade i Nh-bindningen och därigenom lämnar väteatomen något kort avelektroner. Syreatomen har sex obonderade elektroner i sitt yttre skal, vilket görDet något negativt (kub−). 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 ärbekräftad. Värme får de två strängarna i DNA – dubbelhelixen 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 utrymmena mellan 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 det stora spåret och det mindre spåret, vilket kan ses imodeller. En enda sträng av nukleotider har ingen spiralformad struktur; DNA: s helikalform beror helt på parning och stapling av baserna iantiparallella strängar.