2.1.2 Sekundärstruktur der DNA
Jedes DNA-Molekül besteht aus zwei entgegengesetzt gerichteten Nukleotidsträngen, dem sog. DNA-Doppelstrang. Der zweite Strang ist also von 3' nach 5' gerichtet. Dabei sind die gegenüberliegenden Basen durch Wasserstoffbrücken[1] verbunden.
Nach den Regeln der Basenpaarung können dabei aufgrund ihrer räumlichen Struktur nur bestimmte Basen solche Wasserstoffbrücken miteinander bilden. Adenin kann nur mit Thymin (und umgekehrt) paaren, Guanin nur mit Cytosin (und umgekehrt). Adenin und Thymin sowie Guanin und Cytosin sind zueinander komplementär (komplementäre Basenpaarung). Zwischen Adenin und Thymin sind dabei zwei Wasserstoffbrücken, zwischen Guanin und Cytosin drei Wasserstoffbrücken möglich.
Der entstehende DNA-Doppelstrang bildet die sog. Sekundärstruktur der DNA. Beispiel:
Im DNA-Doppelstrang sind die Zucker und Phosphatreste jeweils nach außen (zum Kern- bzw. Zellplasma) gerichtet. Aufgrund ihres hydrophilen Charakters bewirken sie die Löslichkeit der DNA in der wäßrigen Lösung. Die hydrophoben (wasserabstoßenden) Basen sind nach innen zueinander gerichtet und so vor den Einflüssen der wäßrigen Lösung weitgehend geschützt.
Im sog. Strickleitermodell der DNA entsprechen die Phosphat-Zucker-Gerüste den Leiterholmen, die Basenpaare den Leitersprossen.
[1]: Wasserstoffbrückenbindungen kommen im Falle der DNA durch elektrische Anziehung zwischen positiv polarisierten H-Atomen und negativ polarisierten N- oder O-Atomen zustande.
