Kaksoisjuoste

Kaksoisjuoste tarkoittaa DNA:n eli deoksiribonukleiinihapon kaksijuosteista rakennetta, jossa perimätieto on tallennettu kahdelle polynukleotidiketjulle. Juosteet koostuvat sokeri-fosfaattikehistä, joiden sokerina on deoksiriboosi ja joiden välissä kulkevat fosfaattien muodostamat sidokset. Juosteet ovat antiparallel-suuntaiset: toinen kulkee 5'→3' ja toinen 3'→5'. Emästen paritus mahdollistaa tarkan kopioitumisen: adeniini (A) pariutuu thyminin (T) kanssa ja guaniini (G) sytosiinin (C) kanssa, kumpikin vetysidoksin. Tämä emäsparitus on DNA:n rakenteen keskeinen varmistus geneettisen tiedon replikoinnissa ja korjaamisessa.

Kaksoisjuosteen yleinen muoto on B-DNA, oikeakätinen heliksi. Sen leveys on noin 2 nanometriä, ja se kiertyy noin 10–10,5 basea per kierros, tehden 3,4 nanometrin pituisen kierroksen. Kaksijuoste on kietoutunut sokeri-fosfaattikehän ympärille ja juosteisiin liittyvät suuret ja pienet kuopat (major ja minor grooves), jotka mahdollistavat proteiinien sitoutumisen ja geenin ilmenemisen säätelyn. Emästen väliset vuorovaikutukset ja base-pair stacking tekevät molekyylistä vakaamman ja suojatun.

DNA on informaatioreservi, jonka kopioituminen on semikonservatiivista: kukin uuteen DNA-molekyyliin tulee yksi vanha ja yksi uusi juoste. DNA:n ohjaama transkriptio ja jälkikäsittely mahdollistavat geenien ilmaisun ja korjauksen. Jokaisella eliöllä on DNA:n kaksoisjuosteessaan valtava monimuotoisuus, joka määrittää perinnöllisyyden ja evoluution.

Historia: kaksoisjuosteen rakenteen ratkaiseminen vuonna 1953 by Watson ja Crick, hyödyntäen Rosalind Franklinin X-ray-diffraktiotietoja, johti käsitykseen kaksijuosteisesta DNA:sta ja semikonservatiivisesta replikaatiosta. Myöhemmin on tunnistettu muita DNA-muotoja (A-DNA, Z-DNA) sekä erilaisia muokkaus- ja ilmiasuja.