За своєю хімічною будовою ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) є биополимером, мономерами якого є нуклеотиди. Тобто ДНК - це полинуклеотид . Причому молекула ДНК зазвичай складається з двох ланцюгів, закручених один щодо одного по гвинтовий лінії (часто говорять «спірально закручених») і з'єднаних між собою водневими зв'язками.
Ланцюжки можуть бути закручені як в ліву, так і в праву (найчастіше) сторону.
У деяких вірусів ДНК складається з одного ланцюга.
Кожен нуклеотид ДНК складається з 1) азотистої основи, 2) дезоксирибози, 3) залишку фосфорної кислоти.
Подвійна правозакрученная спіраль ДНК
До складу ДНК входять наступні азотисті основи: аденін, гуанін, тимін і цитозин. Аденін і гуанін відносяться до пуринів, а тимін і цитозин - до піримідиніл. Іноді до складу ДНК входить урацил, який зазвичай характерний для РНК , Де заміщає тимін.
Азотисті основи одного ланцюга молекули ДНК з'єднуються з азотистими основами іншого строго за принципом комплементарності: аденін тільки з тиміном (утворюють між собою дві водневі зв'язку), а гуанін тільки з цитозином (три зв'язку).
Азотистих основ в самому нуклеотиде пов'язане з першим атомом вуглецю циклічної форми дезоксирибози, яка є пентози (углеводом з п'ятьма атомами вуглецю). Зв'язок є ковалентним, гликозидной (CN). На відміну від араб у дезоксирибози відсутня одна з гідроксильних груп. Кільце дезоксирибози формують чотири атома вуглецю і один атом кисню. П'ятий атом вуглецю знаходиться поза кільця і з'єднаний через атом кисню з залишком фосфорної кислоти. Також через атом кисню у третього атома вуглецю приєднується залишок фосфорної кислоти сусіднього нуклеотиду.
Таким чином, в одного ланцюга ДНК сусідні нуклеотиди пов'язані між собою ковалентними зв'язками між дезоксирибозою і фосфорною кислотою (фосфодіефірная зв'язок). Утворюється фосфат-дезоксірібозний остов. Перпендикулярно йому, назустріч іншій ланцюжку ДНК, спрямовані азотисті основи, які з'єднуються з підставами другого ланцюжка водневими зв'язками.
Будова ДНК таке, що остови з'єднаних водневими зв'язками ланцюжків спрямовані в різні боки (кажуть «різноспрямовані», «антіпараллельни»). З того боку, де одна закінчується фосфорною кислотою, з'єднаної з п'ятим атомом вуглецю дезоксирибози, інша закінчується «вільним» третім атомом вуглецю. Тобто остов одного ланцюжка перевернуть як би з ніг на голову щодо іншої. Таким чином, в будові ланцюжків ДНК розрізняють 5'-кінці і 3'-кінці.
При реплікації (подвоєння) ДНК синтез нових ланцюжків завжди йде від їх 5-го кінця до третього, так як нові нуклеотиди можуть приєднуватися тільки до вільного третього кінця.
В кінцевому підсумку (опосередковано через РНК) кожні йдуть підряд три нуклеотиду в ланцюзі ДНК кодують одну амінокислоту білка.
Відкриття будови молекули ДНК відбулося в 1953 році завдяки роботам Ф. Крику і Д. Уотсона (чого також сприяли ранні роботи інших учених). Хоча як хімічна речовина ДНК було відомо ще в XIX столітті. У 40-х роках XX століття стало ясно, що саме ДНК є носієм генетичної інформації.
Подвійна спіраль вважається вторинною структурою молекули ДНК. У клітинах еукаріот переважна кількість ДНК знаходиться в хромосомах , Де пов'язана з білками і іншими речовинами, а також піддається більш щільною упаковці.
<
