DNA: 두 판 사이의 차이
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DNA가 나선 모양으로 꼬이는 것은 일차적으로 디옥시리보스와 인산의 중합 형성으로 생기는 구조 때문이다. 리보스와 디옥시리보스는 모두 탄소 5개로 이루어진 [[오탄당]]으로 단원자 산소를 매개로 오각형의 구조를 이룬다. 단원자 산소에서 시계방향으로 각 탄소마다 1번에서 5번까지 번호를 붙여 위치를 나타낸다.<ref>이스라엘 로젠필드 글, 보린 반 룬 그림, 이일권 역, 《DNA》, 이두 아이콘총서 Vol 8, 1997년, {{isbn|89-502-0030-9}}, 33쪽</ref> 뉴클리오타이드에서 디옥시리보스의 1번 탄소는 핵염기와 결합하고, 2번과 3번은 [[하이드록시기]]('''-OH''')와 결합하며 4번 탄소와 연결된 5번 탄소가 인산염과 결합한다. 그리고 다른 뉴클레오타이드와 결합하는 것은 5번 탄소에 연결된 인산염이다. 따라서 DNA 염기서열 사슬은 언제나 인산염을 사이에 두고 5번 탄소와 3번 탄소가 연결되게 된다. 이를 5' → 3' 연결이라고 부른다.<ref>최호형, 《미생물학》, 아카데미서적, 2004년, {{isbn|978-89-7616-292-2}}, 311쪽</ref> 인산염의 결합 위치때문에 DNA 가닥은 3차원에서 나선 구조를 지니며 꼬이게 된다. 한편, 두 가닥의 염기서열 뼈대에 연결된 핵염기가 상보적이기 때문에 한 쪽 가닥 말단이 3번 탄소라면 상대쪽은 5번 탄소이게 되고 그 반대로 한 쪽의 말단이 5번 탄소라면 상대쪽은 3번이게 된다. 그 결과 두 염기서열 뼈대는 서로 반대 방향으로 나란한 역평행성을 보인다. 이와 같이 하여 DNA는 두 개의 염기서열 뼈대가 서로 꼬인 이중나선 구조가 되고 두 사슬의 핵염기가 마치 사다리처럼 상보적으로 결합하여 안정적 구조를 유지하게 된다.<ref name="M37" />
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파일:DeoxyriboseLabeled.png | 디옥시리보스의 구조
파일:DNAn+1 C.svg | 5' → 3' 연결
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=== 환형 DNA와 초나선 DNA ===
[[파일:DNA Topoisomers.png|섬네일|가운데가 환형 DNA이고 양쪽은 거울상 대칭을 보이는 초나선 DNA이다.]]
오랫동안 DNA 이중나선은 기다란 끈 모양으로 여겨져 왔지만, 전자현미경 관찰을 통해 많은 경우 양 끝이 공유결합을 통해 고리 모양을 이루는 환형 DNA가 된다는 것을 알게 되었다. 또한 DNA 이중나선 역시 다시 한 번 꼬여서 초나선을 이룰 수 있다. DNA가 이렇게 고리 구조를 이루기 위해서는 사슬의 방향성 때문에 한쪽 끝의 3' 말단이 반대편 끝의 5'말단과 공유결합을 하는 수 밖에 없다. 이렇게 하려면 DNA 사슬 자체가 1 회 이상 더 회전하여야 한다. DNA 사슬의 나사 진행 방향과 같은 방향으로 회전하여 고리를 만든다면 나선을 더 단단히 조이는 효과가 일어나고 이를 양성 초나선이라고 한다. 반대로 DNA 사슬의 나사 진행 방향과 반대 방향으로
DNA의 [[위상수학|위상적]] 구조가 갖는 생물학적 기능은 아직 알려진 바가 많지 않다. 게다가 DNA 구조는 늘 일정하게 고정된 것이 아니라 풀렸다 닫히기를 반복하면서 변한다. [[DNA 회전효소]]는 초나선 현상을 완화하는 [[효소]]로, 공유결합된 말단을 풀어 고리를 끊고 너무 꼬여버린 줄을 풀어준다음 다시 연결한다.<ref>[https://www.natureasia.com/ko-kr/nature/highlights/16038 커버스토리: 토포아이소머라아제 기능을 차단하는 항암제], 네이처하이라이트, 2007년7월12일</ref>
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