Kandungan
Bayangkan anda mempunyai dua helai nipis, masing-masing kira-kira 3 1/4 kaki panjang, dipegang bersama oleh coretan bahan penahan air untuk membentuk satu benang. Sekarang bayangkan muat benang itu ke dalam bekas berisi air beberapa mikrometer diameter. Ini adalah syarat-syarat yang dihadapi oleh DNA manusia dalam nukleus sel. Susunan kimia DNA, bersama-sama dengan tindakan protein, memutarkan DNA dua pinggir luar ke dalam bentuk lingkaran, atau helix, yang membantu DNA sesuai dengan nukleus kecil.
Saiz
Di dalam nukleus sel, DNA adalah molekul yang berliku-liku yang ketat. Molekul nukleus dan DNA berbeza-beza mengikut saiz makhluk dan jenis sel. Dalam setiap kes, satu fakta tetap konsisten: rata rata, sel DNA akan lebih lama daripada diameter nukleusnya. Kekangan ruang memerlukan memutar untuk menjadikan DNA lebih padat, dan kimia menerangkan cara memutarnya.
Kimia
DNA adalah molekul besar yang dibina daripada molekul kecil tiga bahan kimia yang berbeza: asas gula, fosfat dan nitrogen. Gula dan fosfat terletak di pinggir luar molekul DNA, dengan asas yang diatur di antara mereka seperti tangga tangga. Memandangkan cecair dalam sel-sel kita berasaskan air, struktur ini masuk akal: gula dan fosfat adalah hidrofilik, atau air yang mencintai, manakala asasnya adalah hidrofobik, atau air yang takut.
Struktur
••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty ImagesSekarang, bukan tangga, gambarkan tali twisted. Kelainan membawa helai tali dekat, meninggalkan sedikit ruang di antara mereka. Molekul DNA juga mengelirukan untuk mengecutkan ruang di antara pangkalan hidrofobik di bahagian dalam. Bentuk lingkaran menghalang air dari mengalir di antara mereka, dan pada saat yang sama meninggalkan ruang bagi atom-atom dari setiap bahan kimia untuk muat tanpa tumpang tindih atau mengganggu.
Menyusun
Tindak balas hidrofobik asas bukanlah satu-satunya peristiwa kimia yang mempengaruhi sentuhan DNA.Asas nitrogenous yang duduk di antara satu sama lain pada DNA dua helai menarik satu sama lain, tetapi satu lagi daya yang menarik, yang dipanggil daya susun, juga bermain. Daya susut menarik asas-asas di atas atau di bawah satu sama lain pada helai yang sama. Para penyelidik Universiti Duke telah belajar dengan mensintesis molekul DNA yang terdiri daripada hanya satu pangkalan yang setiap pangkalan mempunyai gaya penumpukan berlainan, sehingga menyumbang kepada bentuk lingkaran DNA.
Protein
Dalam sesetengah keadaan, protein boleh menyebabkan bahagian-bahagian DNA mengalir lebih rapat, membentuk supercoil yang dipanggil. Sebagai contoh, enzim yang membantu dalam replikasi DNA membuat kelainan tambahan apabila mereka melancarkan untaian DNA. Juga, protein yang dipanggil condensin 13S nampaknya menggesa supercoils dalam DNA sebelum pembahagian sel, sebuah Universiti California, California, Berkeley pada tahun 1999. Para saintis terus meneliti protein-protein ini dengan harapan dapat memahami lebih lanjut kelainan dalam heliks ganda DNA.