Basenparen

Elke trede van de DNA-ladder is 0.34 nm hoger, en tien treden vormen één hele draai van 3.4 nm.

Een gedraaide ladder

NHGRI vergelijkt DNA met een ladder die tot een spiraal is gedraaid. De twee zijkanten zijn ketens van afwisselend suiker en fosfaat, en elke sport bestaat uit twee basen die elkaar vasthouden. Basen paren niet willekeurig. Adenine paart altijd met thymine en guanine paart altijd met cytosine. Leest de ene streng dus ATGC, dan moet de streng ertegenover TACG lezen. Als je één kant kent, kun je de andere opschrijven.

Waarom deze paren? De basen hebben twee vormen. Adenine en guanine zijn purines, met twee aan elkaar gezette ringen. Cytosine en thymine zijn pyrimidines, met één ring. Elke sport heeft één purine en één pyrimidine, dus elke sport is even lang en de helix blijft over de hele lengte even breed. De twee partners worden bij elkaar gehouden door waterstofbruggen, zwakke aantrekkingskrachten die één voor één makkelijk te verbreken zijn, maar samen sterk. A en T delen twee waterstofbruggen; G en C delen er drie. Zet in het model Namen van delen aan en tik op een sport om de bruggen te zien.

De getallen van de helix

OpenStax Biology geeft de afmetingen die in het model zijn gebruikt. De helix is 2 nm breed. Elk basenpaar zit 0.34 nm boven het paar eronder, en één hele draai is 3.4 nm hoog, dus er zijn 3.4 ÷ 0.34 = 10 basenparen per draai. Een nanometer is een miljoenste van een millimeter. De 27 basenparen in het model zijn 27 × 0.34 = 9.18 nm lang, iets minder dan drie draaien.

De twee strengen lopen ook in tegengestelde richting. Scheikundigen nummeren de koolstofatomen van de suiker, en het ene uiteinde van een streng eindigt bij het 5′-koolstofatoom en het andere bij het 3′-koolstofatoom. Over de sporten heen ligt het 5′-uiteinde van de ene streng naast het 3′-uiteinde van de andere. Dit heet antiparallel. Omdat de ruggengraten niet precies tegenover elkaar liggen, laat de draaiing een brede en een smalle groeve rond de helix lopen, die eiwitten gebruiken als plekken om de basen vast te pakken en te lezen.

Paring is hoe DNA zichzelf kopieert

Als een cel zich klaarmaakt om te delen, splijt de helix in het midden in twee enkele strengen. Elke streng dient dan als mal. Waar een T zit, komt een A, waar een G zit een C, enzovoort, tot elke base weer een partner heeft. Het resultaat zijn twee dubbele helices, elk een exacte kopie van het origineel. In elke kopie is één streng oud en één streng nieuw gebouwd, en daarom noemen biologen replicatie semiconservatief. In het model zijn de oude strengen beige en de nieuwe blauw, zodat je ze kunt volgen.