Πώς περιγράφετε μια δομή του μορίου DNA;
1. Νουκλεοτίδια: Τα δομικά στοιχεία του DNA είναι νουκλεοτίδια. Κάθε νουκλεοτίδιο αποτελείται από:
* ζάχαρη: Deoxyribose, ζάχαρη πέντε άνθρακα.
* Φωσφορική ομάδα: Ένα αρνητικά φορτισμένο μόριο που συνδέεται με τη ζάχαρη.
* Αζωτόνια βάση: Ένα από τα τέσσερα πιθανά μόρια:αδενίνη (Α), γουανίνη (G), κυτοσίνη (C) ή θυμίνη (Τ).
2. Διπλή έλικα: Δύο σκέλη νουκλεοτιδίων ανεμίζουν ο ένας γύρω από τον άλλο για να σχηματίσουν μια διπλή έλικα. Αυτά τα σκέλη τρέχουν σε αντίθετες κατευθύνσεις (αντιπαράλληλη) και συγκρατούνται από δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των αζωτούχων βάσεων.
3. Ζεύγος βάσης: Οι βάσεις ζευγαρώνουν σύμφωνα με συγκεκριμένους κανόνες:
* Η αδενίνη (Α) ζευγαρώνει πάντα με θυμίνη (Τ) μέσω δύο δεσμών υδρογόνου.
* Η γουανίνη (G) ζευγαρώνει πάντα με κυτοσίνη (C) μέσω τριών δεσμών υδρογόνου.
4. Σπονδυλική στήλη ζάχαρης-φωσφορικού: Οι ομάδες ζάχαρης και φωσφορικών από κάθε νουκλεοτίδιο σχηματίζουν τη σπονδυλική στήλη του κλώνου DNA. Αυτή η σπονδυλική στήλη είναι αρνητικά φορτισμένη, δίνοντας στο DNA το συνολικό αρνητικό του φορτίο.
5. Μεγάλες και μικρές αυλακώσεις: Η διπλή έλικα έχει δύο ξεχωριστές αυλακώσεις:μια ευρύτερη μεγάλη αυλάκωση και μια στενότερη μικρή αυλάκωση. Αυτές οι αυλακώσεις επιτρέπουν στις πρωτεΐνες να δεσμεύονται στο DNA και να αλληλεπιδρούν με τις αζωτούχνες βάσεις, επηρεάζοντας την γονιδιακή έκφραση και άλλες κυτταρικές διεργασίες.
6. Αντιπαράλληλη δομή: Τα δύο σκέλη του DNA τρέχουν σε αντίθετες κατευθύνσεις. Ένα σκέλος τρέχει από 5 'έως 3' (5 'άκρο με ελεύθερη φωσφορική ομάδα και 3' άκρο με ελεύθερη υδροξυλική ομάδα), ενώ ο άλλος τρέχει από 3 'έως 5'. Αυτή η αντιπαράλληλη διάταξη είναι απαραίτητη για την αντιγραφή και τη μεταγραφή του DNA.
Οπτικοποίηση DNA:
Φανταστείτε μια σκάλα με τη σπονδυλική στήλη ζάχαρης-φωσφορικού που σχηματίζει τις πλευρές και τα ζεύγη βάσης αζώτου που σχηματίζουν τα σκαλοπάτια. Τώρα, στρίψτε αυτή τη σκάλα για να σχηματίσετε μια διπλή έλικα. Τα ζεύγη βάσεων συγκρατούνται μαζί με δεσμούς υδρογόνου και ολόκληρη η δομή σταθεροποιείται από υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των βάσεων και της σπονδυλικής στήλης ζάχαρης-φωσφορικού.
Αυτή η περίπλοκη δομή επιτρέπει στο DNA να αποθηκεύει τεράστιες ποσότητες γενετικών πληροφοριών, οι οποίες είναι ζωτικής σημασίας για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς.
