Ikatan hidrogen ditampilkan sebagai garis putus-putus

properti
Struktur kimia DNA . Ikatan hidrogen ditampilkan sebagai garis putus-putus .

DNA adalah polimer panjang yang terbuat dari unit berulang yang disebut nukleotida . [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] DNA pertama kali diidentifikasi dan diisolasi oleh Friedrich Miescher dan struktur helix ganda DNA pertama kali ditemukan oleh James Watson dan Francis Crick . Struktur DNA semua spesies terdiri dari dua rantai heliks masing-masing melingkar putaran sumbu yang sama , dan masing-masing dengan pitch dari 34 angstrom ( 3.4 nanometer ) dan radius 10 angstrom ( 1,0 nanometer ) . [ 6 ] Menurut penelitian lain , ketika diukur dalam larutan tertentu , rantai DNA diukur 22 hingga 26 angstrom lebar ( 2,2-2,6 nanometer ) , dan satu unit nukleotida 3,3 Å diukur ( 0,33 nm) panjang . [ 7 ] Meskipun setiap unit berulang individu sangat kecil , polimer DNA dapat akan molekul yang sangat besar yang berisi jutaan nukleotida . Sebagai contoh, kromosom manusia terbesar , kromosom nomor 1 , terdiri dari sekitar 220 juta pasangan basa [ 8 ] dan 85 mm panjang .

Dalam organisme hidup DNA biasanya tidak ada sebagai molekul tunggal , tapi [ 9 ], bukan sebagai sepasang molekul yang dipegang erat bersama-sama. [ 10 ] Kedua untaian panjang menjalin seperti anggur , dalam bentuk heliks ganda . Mengulangi nukleotida mengandung kedua segmen tulang punggung dari molekul , yang memegang rantai bersama-sama , dan nucleobase , yang berinteraksi dengan untai DNA lainnya di helix . Sebuah nucleobase terkait dengan gula disebut nukleosida dan basis terkait dengan gula dan satu atau lebih gugus fosfat disebut nukleotida . Sebuah polimer yang terdiri dari beberapa nukleotida terkait ( seperti dalam DNA ) disebut polinukleotida a . [ 11 ]

Tulang punggung dari untai DNA terbuat dari bolak residu fosfat dan gula . [ 12 ] Gula dalam DNA adalah 2 - deoksiribosa , yang merupakan pentosa ( lima karbon ) gula . Gula bergabung bersama oleh gugus fosfat yang membentuk ikatan fosfodiester antara atom karbon ketiga dan kelima dari cincin gula yang berdekatan . Obligasi asimetris ini berarti sebuah untai DNA memiliki arah . Dalam double helix arah nukleotida dalam satu untai berlawanan dengan arah mereka dalam untai lainnya : helai antiparalel . Ujung-ujung asimetris untai DNA disebut 5 ' ( lima prime ) dan 3 ' ( tiga perdana ) berakhir , dengan ujung 5 ' memiliki gugus fosfat terminal dan 3 ' mengakhiri gugus hidroksil terminal . Salah satu perbedaan utama antara DNA dan RNA adalah gula , dengan 2 - deoksiribosa pada DNA digantikan oleh alternatif pentosa gula ribosa pada RNA . [ 10 ]
Satu bagian dari DNA . Basis terletak horizontal antara dua untai spiral . [ 13 ] ( versi animasi ) .

The DNA helix ganda distabilkan terutama oleh dua kekuatan : . Ikatan hidrogen antara nukleotida dan basis - susun interaksi antara nucleobases aromatik [ 14 ] Dalam lingkungan berair sel , obligasi π terkonjugasi basa nukleotida menyelaraskan tegak lurus terhadap sumbu DNA molekul , meminimalkan interaksi mereka dengan shell solvasi dan oleh karena itu , energi bebas Gibbs . Empat basa yang ditemukan pada DNA adalah adenin ( disingkat A ) , sitosin ( C ) , guanin ( G ) dan timin ( T ) . Keempat basa yang melekat pada gula / fosfat untuk membentuk nukleotida lengkap , seperti yang ditunjukkan untuk monofosfat adenosin .
klasifikasi nucleobase

The nucleobases diklasifikasikan menjadi dua jenis : purin , A dan G , yang menyatu lima dan senyawa heterosiklik beranggota enam , dan pirimidin , cincin beranggota enam C dan T. [ 10 ] Sebuah nucleobase pirimidin kelima , urasil ( U ) , biasanya mengambil tempat timin pada RNA dan berbeda dari timin dengan kurang gugus metil pada cincin tersebut . Selain RNA dan DNA sejumlah besar buatan analog asam nukleat juga telah dibuat untuk mempelajari sifat asam nukleat , atau untuk digunakan dalam bioteknologi . [ 15 ]

Urasil biasanya tidak ditemukan dalam DNA , yang terjadi hanya sebagai produk pemecahan dari sitosin . Namun di sejumlah bakteriofag - bakteriofag Bacillus subtilis PBS1 dan PBS2 dan Yersinia bakteriofag PIR1 - 37 - . Timin telah diganti dengan urasil [ 16 ]

Basis J ( beta - d - glucopyranosyloxymethyluracil ) , bentuk modifikasi dari urasil , juga ditemukan di sejumlah organisme : the flagelata Diplonema dan Euglena , dan semua kinetoplastid genera [ 17 ] Biosintesis J terjadi dalam dua langkah : pertama di langkah timidin tertentu dalam DNA diubah menjadi hydroxymethyldeoxyuridine ; . dalam HOMedU kedua glikosilasi untuk membentuk J. [ 18 ] protein yang mengikat secara khusus untuk dasar ini telah diidentifikasi [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] protein ini tampaknya jauh kerabat onkogen Tet1 yang terlibat dalam patogenesis leukemia myeloid akut . [ 22 ] J muncul untuk bertindak sebagai sinyal terminasi untuk RNA polimerase II . [ 23 ] [ 24 ]
Alur besar dan kecil dari DNA . Minor groove adalah tempat pengikatan pewarna Hoechst 33258 .
grooves

Helai heliks Twin membentuk tulang punggung DNA . Helix ganda yang lain dapat ditemukan menelusuri spasi , atau alur , antara helai . Void ini berdekatan dengan pasangan basa dan dapat memberikan situs pengikatan . Sebagai untaian tidak simetris terletak dengan menghormati satu sama lain , alur yang tidak merata berukuran . Salah satu alur , alur utama , adalah 22 Å lebar dan yang lainnya , alur kecil , adalah 12 Å lebar . [ 25 ] Sempitnya alur kecil berarti bahwa tepi basis yang lebih mudah diakses dalam alur utama . Akibatnya , protein seperti faktor transkripsi yang dapat mengikat urutan tertentu dalam DNA beruntai ganda biasanya membuat kontak ke sisi basis terbuka di alur utama . [ 26 ] Situasi ini bervariasi dalam konformasi yang tidak biasa dari DNA dalam sel (lihat bawah ) , tetapi alur besar dan kecil selalu ditunjuk untuk mencerminkan perbedaan dalam ukuran yang akan terlihat jika DNA memutar kembali ke bentuk B biasa .