Deoxiribonukleinsyra, eller DNA, är namnet på makromolekylerna där alla levande varelser är genetiska uppgifter. Varje DNA-molekyl består av två polymerer formade i en dubbelhelikix och fäst vid en kombination av fyra specialiserade molekyler som kallas nukleotider, beställda unikt för att bilda kombinationer av gener. Denna unika ordning fungerar som en kod som definierar den genetiska informationen för varje cell. Denna aspekt av DNA-strukturen definierar därför sin primära funktion - den genetiska definitionen - men nästan alla andra aspekter av DNA-strukturen påverkar dess funktioner.

Baspar och den genetiska koden

De fyra nukleotider som utgör DNA: s genetiska kodning är adenin (förkortat A), cytosin (C), guanin (G) och tymin (T). A-, C-, G- och T-nukleotiderna på ena sidan av DNA-strängen kopplar till deras motsvarande nukleotidpartner på andra sidan. A: s anslutning till T och C: s förbinder till G med relativt starka intermolekylära vätebindningar som bildar basparen som definierar genetisk kod. Eftersom du bara behöver en sida av DNA för att behålla kodningen möjliggör denna parningsmekanism för omformning av DNA-molekyler vid skada eller replikationsprocessen.

"Högerhänder" Dubbel Helixstrukturer

De flesta DNA-makromolekylerna kommer i form av två parallella strängar som vrider sig om varandra, kallad en "dubbel spiral". Strängarnas "backbones" är kedjor av växelsocker och fosfatmolekyler, men geometrin hos denna ryggrad varierar.

Tre variationer av denna form har hittats i naturen, av vilken B-DNA är den mest typiska hos människor. Det är en högerhänt spiral, liksom A-DNA, som finns i dehydrerad DNA och replikerande DNA-prover. Skillnaden mellan de två är att A-typen har en hårdare rotation och större täthet av baspar - som en skrynklig B-typstruktur.

Vänsterhänder dubbla helixer

Den andra formen av DNA som finns naturligt i levande saker är Z-DNA. Denna DNA-struktur är mest annorlunda än A eller B-DNA genom att den har en vänstra handskurva. Eftersom det bara är en tillfällig struktur som är fäst vid den ena änden av B-DNA, är det svårt att analysera, men de flesta forskare tror att det verkar som ett slags mot-torsionsbalanseringsmedel för B-DNA, eftersom det skruvas ner i andra änden (i en A-form) under kodtransskriptions- och replikationsprocessen.

Basstabiliseringsstabilisering

Ännu mer än vätebindningarna mellan nukleotider fastslås dock DNA-stabilitet genom "basstapling "interaktioner mellan intilliggande nukleotider. Eftersom alla än nukleotidernas anslutande ändar är hydrofoba (vilket innebär att de undviker vatten), ligger baserna i linje vinkelrätt mot DNA-ryggraden, vilket minimerar de elektrostatiska effekterna av molekylerna som är fästa vid eller interagerar med utsidan av strängen (" solvationsskal ") och därigenom ge stabilitet.

Directionality

De olika formationerna på nukleinsyramolekylernas ändar ledde forskare att tilldela molekylerna en" riktning ". Nukleinsyramolekyler slutar alla i en fosfatgrupp bunden till det femte kolet i ett deoxiribosocker i ena änden, kallad "fem primära änden" (5'-änden) och med en hydroxyl (OH) -grupp vid den andra änden, kallad "tre främre änden" (3'-änden). Eftersom nukleinsyror endast kan transkriberas en syntetiserad från 5'-änden anses de ha en riktning från 5'-änden till 3'-änden.

"TATA-boxar"

Ofta är 5'-änden en kombination av tymin- och adeninbaspar i rad, kallad en "TATA-box". Dessa är inte inskriven som en del av den genetiska koden, utan de är där för att underlätta splittringen (eller "smältningen") av DNA-strängen. Vätebindningarna mellan A- och T-nukleotider är svagare än de mellan C- och G-nukleotiderna. Således med en koncentration av de svagare paren i början av molekylen tillåts sålunda enklare transkription