با روشن شدن حمل اطلاعات وراثتي توسط دی ان ای

توجه محققين به بررسي آن معطوف گرديد. تعيين

ساختمان اوليه و سه بعدي اين مولكول تا حدي چگونگي حمل اطلاعات و همانند سازي كروموزوم را نشان

ساختمان بسيار پيچيده و غير عادي داشته باشد DNA داد. ابتدا اين نگراني وجود داشت كه شايد مولكول

ولي بزودي معلوم شد كه اين مولكول به صورت مارپيچ مضاعف بوده و ساختمان سه بعدي ژن ها مشابه

يكديگر است و تنها تفاوت آنها در مورد تعداد و توالي نوكلئوتيدهاي تشكيل دهنده يك ژن مي باشد.

چندان هم ساده نيست، مثلاً DNA امروزه پس از گذشت سي سال ملاحظه مي شود كه ساختمان

بعضي ويروس ها تك رشته است ( برخلاف اكثر مولكول هاي ديگر كه به صورت مارپيچ مضاعف مي DNA

عمدتاً به صورت مارپيچ راستگرد است، ولي بعضي از مناطق آن DNA باشند). ضمناً عليرغم اينكه مولكول

خطي نيستند و برخي حلقويند، از طرف ديگر در اثر تاب DNA چپگرد مي باشن د. بعلاوه همه مولكول هاي

بدور پروتئين هاي هسته اي خاصي اشكال پيچيده اي به نام ابرمارپيچ بوجود DNA خوردن مولكول هاي

مي آيند كه ممكن است اين تاب خوردگيهاي ثانويه، ساختمان مارپيچ مضاعف را به گونه اي تغيير دهند كه

سبب باز شدن دو رشته فوق و بوجود آمدن نواحي تك رشته اي گردد.

اشكال فرعي هستند ولي بزودي ملاحظه گرديد DNA ابتدا تصور مي شد كه ساختمانهاي پيچيده تر

نه تنها DNA كه فراواني اين ساختمانها بسيار بيشتر از حدي است كه فرعي تلقي شون د. بنابراين ساختمان

به صورت نسبت اً ساده مارپيچ مضاعف نيست بلكه اشكال ساختماني پيچيده تري بر روي آن مي توانند بوجود

در كنترل حيات پي برد. DNA آيند و با درك علت ايجاد چنين ساختمانهايي مي توان تا حدي به نقش

معمولاً به صورت مارپيچ مضاعف است DNA

ساختمان مارپيچ مضاعف آن است، بدين معني كه از دو زنجيره ، DNA يكي از مهمترين ويژگيهاي

مكمل كه به دور يكديگر تاب خورده اند بوجود آمده است . مارپيچ فوق راستگرد و هر زنجيره آن پليمري از

چهار نوع نوكلئوتيد است . قند يك نوكلئوتيد توسط يك گروه فسفات به قند نوكلئوتيد بعدي متصل مي

يا (A,G) شود. هر نوكلئوتيد داراي يك قند ( ددروكسي ريبوز )، يك گروه فسفات و يك بازپوريني

است. بازهاي پورين ي دو حلقه اي و بازهاي پيريميديني يك حلقه اي مي باشن د. در هر (C,T) پيريميديني

زنجيره پلي نوكلئوتيدي گروههاي فسفات و قند بطور متناوب قرار گرفته اند و بدين ترتيب اسكلت آنرا مي

سازند. پيوندي كه گروههاي فسفات و قند نوكلئوتيدها را به هم وصل مي كند به نام پيوند فسفو دي استر

مشابه است و تنها اختلاف آنها بين نوع توالي بازهاي DNA خوانده مي شو د. اسكلت كليه مولكول هاي

پوريني و پيريميديني موجود در آنها اس ت. بازهاي پورين و پيريميديني مولكول هاي مسطح و نسبتاً نامحلول

در آب هستند و با زاويه حدود 90 درجه نسبت به اسكلت زنجيره بر روي هم قرار مي گيرند.

مكمل يكديگر است DNA توالي بازهاي دو زنجيره

موجود در مارپيچ مضاعف به كمك پيوندهاي هيدروژ ني بين جفت بازهاي مكمل DNA دو زنجير ه

مقابل، در كنار يكديگر قرار مي گيرن د. بدين ترتيب كه بازهاي آدنين و تيمين و بازهاي گوانين و سيتوزين با

مي تواند بوجود DNA يكديگر جفت مي شوند . تنها در صورت ا يجاد چنين آرايشي است كه شكل منظم

به ترتيب بزرگتر يا DNA آيد، در غير اين صورت در ا ثر جفت شدن دو باز پوريني يا پيريميديني ابعاد

كوچكتر مي شوند و ساختمان منظم آن از بين خواهد رف ت. بدين ترتيب ملاحظه مي شود كه همواره بازهاي

مكمل در مقابل يكديگر قرار مي گيرند و پيوند هيدروژني بين آنها سبب بوجود آمد ن مارپيچ مضاعف منظم

مي گردد. بنابراين با داشتن توالي يك زنجيره، توالي زنجيره مقابل را مي توان نوشت. DNA

3¢ - ATGTC -5¢ 5 باشد، توالي زنجيره مكمل آن ¢ - ATGTC - 3¢ مثلاً اگر توالي يك زنجيره

دو زنجيره بايد در ، G -C,A- T خواهد بو د. ضمناً براي ايجاد پي وندهاي هيدروژني مناسب بين جفتها ي

جهت مخالف يكديگر قرار گيرند و در اين صورت پيوندهاي فسفو دي استر آنها در جهت مخالف يكديگر قرار

به اندازه 180 درجه چ رخانده شود، ظاهراً تغييري در DNA خواهند گرف ت. بدين ترتيب اگر مارپيچ مضاعف

ساختمان فضايي آن ديده نمي شود .

پيوندهاي گلي كوزيدي كه سبب اتصال جفت بازهاي آلي به قندهاي مربوط به آنها مي شوند، كاملاً در

مقابل هم قرار ندارند ( دو پيوند در امتداد يك خط فرض نيستند )، در نتيجه اسكلت هاي قند – فسفات دو

زنجيره د ر دو سوي مارپيچ به گونه اي قرار گرفته اند كه دو شيار نامساوي ( از نظر بزرگي و گودي ) بين آنها

تشكيل مي شود ( شكل). كف شيار بزرگ را اتمهاي ازت و اكسيژن موجود در نوك بازهاي آلي ( منظور از

نوك، اتمهايي هستند كه در دورترين فاصله از پيوند گلي كوزيدي قرار دارند ) پوشانده ان د. شيار فوق به

سمت داخل محور مارپيچ مضاعف باز مي شو د. ولي كف شيار كوچك را ازت ها و اكسيژن هاي ديگر

بازهاي آلي تشكيل داده اند. اين شيار به سمت خارج محور مارپيچ مضاعف باز مي شو د. تعداد پيوندهاي

هيدروژني كه در شيار بزرگتر تشكيل مي شوند، بيشتر بوده و بستگي به توالي بازها دارد . به هر حال پروتئين

با توالي معين ) در شيار بزرگتر متصل مي شوند. ) DNA هاي اختصاصي به قطعات خاصي از