Свойства на ДНК

Двойната спирала на ДНК молекулата притежава свойството да се свръхспирализира (термините свръхспирализация, суперспирализация и суперусукване всъщност са синоними). Свръхспирализацията на ДНК е естестестествена тенденция на тази молекула. Спирализирана в максимална степен, молекулата има по-компактна форма.

ДНК в еукариотната клетка се спирализира на много равнища, като максималната ѝ спирализация се наблюдава при метафазните хромозоми. В интерфазното ядро ДНК се намира в различна степен на спирализация: слабо спирализирана (еухроматин) и силно спирализирана (хетерохроматин). По време на репликацията и транскрипцията ДНК се „разсуква“. Този процес изисква енергия и участието на много ензими.

Двете вериги на ДНК могат да бъдат разделени, ако са разрушат водородните връзки между тях. Това се постига лесно при нагряването на разтвор от ДНК или при добавянето на киселина или основа. Разделянето (денатурация) на двойната спирала става при нагряване до определена температура, наречена температура на топене (това е температурата, при която се разрушава половината от спиралната структура на молекулата).

Температурата на топене зависи от нуклеотидния състав на ДНК. Молекули, богати с Г-Ц връзки, имат по-висока температура на топене в сравнение с молекули, в които преобладават А-Т двойки.

Температурата на топене на ДНК обикновено е висока: 85-100°C за разлика от белтъците, които денатурират при значително по-ниски температури.

След разделянето на двете вериги е възможно те отново да се свържат в интактна молекула при бавно охлаждане на разтвора (процесът е известен като ренатурация). Самопроизволното свързване на веригите и образуването на двойноспирална структура е убедително доказателство за „разпознаването“ между азотните бази в двойната спирала.

Свойството на разделени ДНК вериги спонтанно да реасоциират и да образуват двойна спирала се използва за образуването на хибридни ДНК молекули. За целта изолирани ДНК молекули от два различни вида организми се денатурират при нагряване, като след това се смесват. Сместа се поставя при температура 65°C за определено време. В резултат от извършената ренатурация в разтвора се откриват както двуспирални молекули на единия и на другия вид, така и хибридни ДНК молекули, в които отделни части от веригите на двата вида образуват двойноспирални участъци.