Hvordan virker strukturen til DNA påvirke dens funksjon ?

Deoksyribonukleinsyre , eller DNA , er navnet på de makromolekyler hvor alle levende skapninger ' genetisk informasjon oppbevares . Hver DNA -molekylet består av to polymerer formet i en dobbel heliks og festet ved en kombinasjon av fire spesialiserte molekyler som kalles nukleotider , beordret entydig å danne kombinasjoner av gener. Denne unike for fungerer som en kode som definerer den genetiske informasjon for hver celle. Dette aspektet av DNA struktur definerer derfor sin primære funksjon - som genetisk definisjon - men nesten alle andre aspekter av DNA struktur påvirker dens funksjoner . Basepar og den genetiske kode

De fire nukleotider som utgjør DNA genetiske koding er adenin (forkortet A) , cytosin ( C) , guanin (G) og tymin (T) . A, C , G og T -nukleotider på den ene side av DNA-kjeden som kobles til sin tilsvarende nukleotid partner på den andre siden . As koble til T og C er koblet til G -årene av relativt sterke interhydrogenbindingerdanner basepar som definerer genetiske kode . Fordi du trenger bare den ene siden av DNA for å opprettholde koding, kan denne sammenkoblingen mekanisme for reformasjon av DNA-molekyler i tilfelle skade eller i ferd med replikering.
" Høyrehendt " Double Helix Structures

de fleste DNA makromolekyler kommer i form av to parallelle tråder kronglete rundt hverandre , kalles en "dobbel helix ". De " rygger " av strengene er kjeder av vekslende sukker og fosfat molekyler , men geometrien i denne ryggrad varierer.

Tre varianter av denne form har blitt funnet i naturen, hvor B - DNA er den mest typiske hos mennesker. , Det er en spiral høyrehendt , som er A- DNA , fant i dehydrert DNA og replikere DNA-prøver . Forskjellen mellom de to er at A- typen har en strammere rotasjon og større tetthet av basepar - . Som en sammenkrøllet B - type struktur
venstrehendt Double helixes

Den andre formen for DNA finnes naturlig i levende ting er Z - DNA. Dette DNA- strukturen er mest forskjellig fra A eller B - DNA i at den har en venstrehendt kurve. Fordi det er bare en midlertidig struktur festet til en ende av B - DNA , er det vanskelig å analysere, men de fleste forskere tror at den fungerer som en slags kontravridningsbalanseringsmiddelfor B - DNA slik den er sammenkrøllet ned på den andre enden ( inn i en A - form) under kode transkripsjon og replikering prosessen .
Base - Stacking Stabilization

Enda mer enn hydrogenbindingene mellom nukleotidene skjønt , er DNA stabilitet levert av "uedelt - stabling " interaksjoner mellom tilstøtende nukleotider . Fordi alle, men de forbindelses ender av nukleotidene er hydrofob (som betyr at de unngår vann) , basene justere vinkelrett på planet av DNA ryggrad , minimere de elektrostatiske effekter av molekyler som er knyttet til eller kommunisere med utsiden av strengen (det " solvatisering shell ") og dermed gi stabilitet .
Directionality

de ulike formasjoner på endene av nukleinsyremolekyler ledet forskerne til å tildele molekylene en" retning ". Nukleinsyremolekyler som alle ender i en fosfat- gruppe bundet til det femte karbon av en deoksyribose sukker i en ende , som kalles "fem prime end" (5 ' ende) , og med en hydroksyl (OH ) gruppe ved den annen ende , som kalles "tre prime end" (3 ' enden) . For nukleinsyrer kan kun bli transkribert en syntetisert fra 5'-enden , blir de betraktet som å ha en retning som går fra 5'-enden til 3'- enden.
" TATA -bokser "

ofte, ved 5'- enden vil være en kombinasjon av tymin og adenin base- parene på rekke og rad , kalt en " TATA -boksen. " Disse er ikke innskrevet som en del av den genetiske kode, men i stedet er der for å lette kløyving (eller " smelter" ) av DNA-kjeden . De hydrogenbindinger mellom A og T -nukleotider er svakere enn de som er mellom C og G nukleotidene . Dermed har en konsentrasjon av de svakere par i begynnelsen av molekylet tillate sfor enklere transkripsjon.