Вторичная структура ДНК

Каждое основание одной цепи связано с комплементарным ему основанием другой цепи водородными мостиками. При этом аденин комплементарен тимину (урацилу в случае РНК), гуанин — цитозину. Таким образом, каждая пара состоит из одного пуринового и одного пиримидинового основания.

В молекуле ДНК полинуклеотидные цепи имеют противоположные направления и закручены в виде двойной спирали. Основания расположены внутри двойной спирали. Следовательно, эта область ДНК неполярна.

Напротив, внешняя сторона молекулы полярна и заряжена отрицательно за счет углеводных остатков и фосфатных групп остова. Цепи ДНК на протяжении всего тяжа образуют два желоба, которые носят названия «малая бороздка» и «большая бороздка».

В функциональном отношении две цепи ДНК не эквивалентны. Кодирующей цепью (матричной, смысловой) является та из них, которая считывается в процессе транскрипции. Именно эта цепь служит матрицей для PHK. Некодирующая цепь (антисмысловая) по последовательности подобна РНК (при условии замены T на U). Общепринято давать структуру гена в виде последовательности некодирующей цепи ДНК в направлении 5'→3'. Если прочитать кодоны в этом направлении, то с помощью генетического кода можно воспроизвести аминокислотную последовательность белка в принятом порядке, от N- к С-концу

ДНК может принимать различные конформации. Наиболее часто встречается В-форма ДНК. молекула состоит из двух антипараллельных полидезоксинуклеотидных цепей, которые закручены в правую двойную спираль. Остов этого тяжа образован остатками дезоксирибозы и фосфатными группировками, соединенными фосфодиэфирными связями. Ароматические кольца отстоят друг от друга на 0,34 нм и почти перпендикулярны оси спирали. Каждое основание повернуто по отношению к предыдущему на 35^о. На каждый виток двойной спирали (360^о) приходится примерно 10 пар оснований, ход спирали — 3,4 нм. В определенных условиях ДНК может принимать А-конформацию. При таком расположении сохраняется правая двойная спираль, однако в отличие от B-формы основания уже не перпендикулярны оси, а находятся под другим углом. В Z-конформации, которая может образовываться в участках В-ДНК, богатых GC, расположение нуклеотидов совершенно иное: двойная спираль скручена влево, а остов имеет характерную зигзагообразную форму (отсюда Z-конформация, или Z-ДНК).