Deoksiribonükleik asit veya DNA, tüm canlıların genetik bilgilerinin yer aldığı makromoleküllerin adıdır. Her DNA molekülü, çift sarmal şeklinde şekillendirilmiş ve nükleotid adı verilen ve benzersiz bir şekilde gen kombinasyonları oluşturmak üzere sıralanmış dört özel molekülün bir kombinasyonu ile bağlanmış iki polimerden oluşur. Bu benzersiz düzen, her hücre için genetik bilgiyi tanımlayan bir kod gibi davranır. Dolayısıyla DNA'nın yapısının bu yönü, birincil işlevini - genetik tanım işlevini - tanımlar, ancak DNA'nın yapısının hemen hemen tüm diğer yönleri, işlevlerini etkiler.
Baz Çiftleri ve Genetik Kod
DNA'nın genetik kodlamasını oluşturan dört nükleotid, adenin (kısaltılmış A), sitozin (C), guanin (G) ve timindir (T). DNA zincirinin bir tarafındaki A, C, G ve T nükleotidleri, diğer taraftaki karşılık gelen nükleotid partnerlerine bağlanır. A'lar T'lere bağlanır ve C'ler, genetik kodu tanımlayan baz çiftlerini oluşturan nispeten güçlü moleküller arası hidrojen bağlarıyla G'lere bağlanır. Kodlamayı sürdürmek için DNA'nın yalnızca bir tarafına ihtiyacınız olduğundan, bu eşleştirme mekanizması hasar durumunda veya replikasyon sürecinde DNA moleküllerinin yeniden oluşturulmasına izin verir.
"Sağ Elli" Çift Sarmal Yapılar
Çoğu DNA makromolekülleri, "çift sarmal" olarak adlandırılan, birbirinin etrafında dönen iki paralel iplik şeklinde gelir. Tellerin "omurgaları", değişen şeker ve fosfat moleküllerinin zincirleridir, ancak bu omurganın geometrisi değişir.
Doğada bu şeklin üç varyasyonu bulunmuştur, bunlardan B-DNA insanda en tipik olanıdır. A-DNA'da olduğu gibi, susuz DNA'da bulunan ve DNA örneklerini kopyalayan, sağ elini kullanan bir spiraldir. İkisi arasındaki fark, A tipinin daha sıkı bir dönüşe ve daha fazla baz çifti yoğunluğuna sahip olmasıdır - buruşmuş bir B tipi yapı gibi.
Solak Çift Helezonlar
Canlılarda doğal olarak bulunan bir diğer DNA formu ise Z-DNA'dır. Bu DNA yapısı, A veya B-DNA'dan en çok, sol yönlü bir eğriye sahip olması bakımından farklıdır. B-DNA'nın yalnızca bir ucuna bağlı geçici bir yapı olduğu için, analiz edilmesi zordur, ancak çoğu bilim adamı, bir tür B-DNA işlevi gördüğüne inanır. kod transkripsiyonu ve replikasyonu sırasında diğer uçta (bir A-şeklinde) ezildiği için B-DNA için karşı burulma dengeleme maddesi süreç.
Temel İstifleme Stabilizasyonu
DNA stabilitesi, nükleotitler arasındaki hidrojen bağlarından bile daha fazla, bitişik nükleotitler arasındaki "baz istifleme" etkileşimleri ile sağlanır. Nükleotitlerin bağlantı uçları hariç tümü hidrofobik olduğundan (yani sudan kaçındıkları anlamına gelir), bazlar DNA'nın omurgasının düzlemine dik olarak hizalanır, ipliğin dışına ("çözülme kabuğu") bağlanan veya onunla etkileşime giren moleküllerin elektrostatik etkilerini en aza indirgemek ve böylece stabilite sağlamak.
yönlülük
Nükleik asit moleküllerinin uçlarındaki farklı oluşumlar, bilim adamlarını moleküllere bir "yön" atamaya yöneltti. Nükleik asit moleküllerinin tümü bağlı bir fosfat grubuyla biter. bir ucunda bir deoksiriboz şekerin beşinci karbonuna, "beş asal uç" (5' uç) olarak adlandırılır ve diğer ucunda "üç asal uç" (3') olarak adlandırılan bir hidroksil (OH) grubu bulunur. son). Nükleik asitler sadece 5' ucundan sentezlenebildiği ve kopyalanabildiği için, 5' ucundan 3' ucuna doğru bir yöne sahip oldukları kabul edilir.
"TATA Kutuları"
Çoğu zaman, 5' ucunda, "TATA kutusu" adı verilen bir sıradaki timin ve adenin baz çiftlerinin bir kombinasyonu olacaktır. Bunlar genetik kodun bir parçası olarak kaydedilmezler, bunun yerine DNA'nın bölünmesini (veya "erimesini") kolaylaştırmak için oradadırlar. iplik. A ve T nükleotitleri arasındaki hidrojen bağları, C ve G nükleotitleri arasındakinden daha zayıftır. Böylece, molekülün başlangıcında daha zayıf çiftlerin konsantrasyonuna sahip olmak, daha kolay transkripsiyona izin verir.