حاوی   DNA مولكول و است نوكلئوتیدی بازهای توالی 4حاوی( A باز (، ( T آدنین (، ( G تیمین و) .  C گوانین ) مولكول) از بخشی باشد می از   DNA سیتوزین غنی

دوگانه گانه  A-T پیوند سه ازپیوند غنی بخشی از.  C-G و غنی مولكول اطالعات C-G استكجا شما نظر به اصوال ولی دارد بخش  A-T بیشتری یك خورد؟ می درد چه به و است؟ بیشتر

از . TATA جعبهA-T غنی دارد وجود ها پروكاریوت و ها یوكاریوت پروموتور در كه استاز TATA جعبه غنی چون است پروموتور شدن باز راحت از  A-T برای غنی اگر بود C-G است

از غنی های توالی زیرا بود . 3دارای  C-G مشكل از غنی های مكان هستند هیدروژنی -A پیوندT . بخش دارد وجود آنها در بیولوژیكی كارهای انجام امكان كه هستند اختصاصی های بخش

توالی از غنی .  A-T، origin دیگر است نیاز كه جایی هر است سازی همانند شروع نقطه یاهمانند    DNA مولكول یا برداری نسخه مثل مختلفی كارهای و بشود باز كمتری انرژی با

توالی از غنی بگیرد انجام است. A-T سازیبین  A-T بین و هیدروژنی پیوند .  C-G دو هنگام به نتیجه در دارد وجود هیدروژنی پیوند سه

رشته سازی همانند ویا برداری توالی DNA نسخه كه مولكولی ، A-T  انرژی با دارد زیادیتوالی كه مولكولی و شود می باز . C-G كمتری شود می باز بیشتری انرژی با دارد زیادی

مولكول مختلف ساختارهای كه :   DNA پیوندهایی آورند می بوجود فضا در راكربن بین كربن  /5 پیوند فسفر، .  /1 و /2 ،/2 و /3 ،/3 و /4 ،/4 و /5 و روابط گلیكوزیدی پیوند و

مولكول چرخش پیوندها .   DNA بین كند می مشخص را: شامل و α، β پیوندها گاما ، ψ  .) باز) برای را مختلفی اشكال توانند می پیوندها این كی

. بین پیوند آورند فراهم ریبوز و ریبوز داكسی قند به نسبت فضا در تواند  /3 و /4 نوكلئوتیدی می. بپرخاند هم را مولكول نتیجه در و بپیچد

.   DNAمولكول خیلی آن اندازه چون بگیرد قرار سلول داخل در شکل، تغییر بدون تواند نمی. . بگیرد جای تا بخورد پیچ نحوی به باید نتیجه در است هسته اندازه و سلول اندازه از بزرگتر

مولكول شدن متراكم باعث و کرده فراهم را خم و پیچ این امكان پیوندها .  DNAاین شوند میدر قند مولكول به نسبت را باز توانند می گلیكوزیدی پیوند مورد در بخصوص ها چرخش این

. بیاورند بوجود را تغییرات و كرده جابجا فضا:  DNA چرخشهای

·    Propeller Twist :مولکول DNA  . پروانه مثل چرخشی یعنی بچرخد و شود خم تواند میهواپیما

·   Bend Twist  :  ملکول شدن DNA خمیده-   Local Structure :ملکول از ای منطقه .می DNA هر باشد داشته خاصی تغییرات تواند

و  dynamic خاصیت DNA ملکول  - نیست ثابت و کند حرکت تواند می و و flexible دارد است. شود خم تواند می نتیجه در

Knot Theory:فرم  DNA مولکول تواند . Unknotted و Knotted هایمی موکول بگیرد خود به تواند DNA را می

تواند می هم و باشد داشته را طناب مثل فضایی شکل و بچرخد خود محور طول در.  Unknotted دوباره ملکول اگر برگردد اول حالت به و بسته  DNA شود طناب یک صورت به را

با که بگیرد خود به زیادی بسیار اشکال فضا در تواند می بسته طناب این بگیریم، نظر درریاضی . Knot Theory مفهوم باشد می تفسیر قابل

ملکول : DNA استحکاماستحکام باعث است، زیاد تعدادشان اما هستند ضعیف هیدروژنی های پیوند که آنجایی از

.  DNA ملکول این قدرت که هستند هم دیگری موارد هیدروژنی پیوند از غیر به شوند میهیدروفوب نیروهای آنها و شوند می بیشتر استحکام باعث و دهند می افزایش را و اتصال

ملکول) : وسط یعنی . DNA آبگریز ) هستند باشد می هیدروفیل اطراف در اما آبگریزهای : Hagstein پیوند

بین که است معمولی پیوندهای از متفاوت ها پیوند نوع . G و A،T،C این در آید می وجود بهمثل عادی غیر های وضعیت اما گیرد می صورت رشته دو بین سازی همانند عادی -G روال

quartet  مولکول )  DNA یا انتهای در ای رشته .  DNA سه ) حالت در دارند وجود نیز تلومر در( رشته ای رشته است، رشته سه که زمانی اما دارند را معمول حالت رشته دو ای، رشته سه ) ( ) ( ایجاد( سوم پایینی رشته با نیز را پیوندی خواهد می دارد اول باالیی با را پیوندی که وسطی

. که پیوندهایی کنند برقرار دیگر بازهای با نیز را دیگری پیوندهای توانند می بازها نتیجه در کندنوع   با از شود می برقرار سوم ملکول  Hagstein رشته تواند می که ای  DNA است رشته سه

. ملکول انتهای در است ممکن همچنین آورد وجود به به  DNA را خاصی فضایی شکل یککه  G-quartet نام است اضافی های پیوند این به وابسته هم فضایی شکل این که آید وجود به

. در بیاورند وجود به خودشان مکمل بازهای با را پیوند نوع این توانند می هم نوکلئوتیدی بازهایبین همیشه پیوندها صرفا خاصیت  GC و AT نتیجه سبب به عادی، شرایط در و نیست

DNA  بین تواند می که است بین  AT پلیمراز و هیدروژنی پیوند به  GC دو هیدروژنی پیوند سه. آورد وجودفرم  In vivo درمحیط DNA ملکول سه .  Z و A، B به ملکول دارد به  DNA وجود تواند می

. فرمهای باشد گردان چپ و گردان راست فرم  B و A صورت و است،  Z راستگرد گرد چپمارپیچ کامل دور هر در ترتیب DNA همچنین به فرمهای 12و 11،_ 10، در باز ، Z وB و A جفت . فرمهای مارپیچ قطر دارند ترتیب  Z و B و A وجود به باشد، 1/84و 2/55،_ 2/37، می نانومتر

فرم در اصلی شیار توپولوژی فرم A ضمنا در پهن، و عمیق ، B فرم در و باریک و عمیق ، Z، فرم در فرعی شیار توپولوژی و است فرم A مسطح در عمق، کم و باریک ، B کم و گسترده ،

فرم در و .Z عمق باشد می باریک و عمیق ،در  Z نوع و خاص شرایط تحت تنها چون است مشکل اش مطالعه که شود می گفته ً اصوال

. گیرد می خاصشکل توالی ( مولکول تا باشند بایستی مجموعه این خاص ( :  Z فرم DNA شرایط بگیرد شکل

توال   · مولکول poly)dGC(2 : یوجود در باید توالی .  DNA این پروموتر در ً احتماال باشد موجود . ملکول دارد وجود توالی چنین ملکول  DNA Z ها طول تمامی نیست  DNA در

خاص. توالی در و خاص شرایط تحت . poly)dGC(2 بلکه گیرد می شکل  ساختار و ها ویژگی

 شیمیایی DNA ساختمان . دیگری هرموجود یا ها انسان بین فرق تنها است هم مانند هرشخص

. در پایه جفت ها میلیون از بیش است پایه های جفت عمل دستور DNAدر وجوددارد هرشخصاز مختلف توالی هرشخص میشود باعث DNA که باشد . داشته

علت به شود شناسایی تواند می شخص هر فرد به منحصر هویت ها ترتیب همین از استفاده با . توانایی علم درعوض شود می گیر وقت خیلی کار این پایه جفت ها میلیون داشتن وجود

تررادارد هزینه کم و کوتاهتر روشهای از (استفاده در ها نمونه تکرار علت )DNAبهایا که کنند معین قادرند دانشمندان و دهد می را شخص هر انگشت اثر ما به ها نمونه این

DNAدونمونه . از بااستفاده علم دیگر یاافراد و است شخص ان اقوام از ویا است شخص یک ازبزرگتر ترتیب یک در را اشخاص بین اختالفات توانسته است شده شناخته که کوچک ترکیب یک

کند حاصل یکسانی احتماالت انها انالیز از و اورد .بدستانگشت اثر از استفاده DNAفواید

مادرانه های ویژگی و پدرانه های ویژگیالگوی شخص یک VNTRs چون الگوی پس برد می ارث به والدینش از VNTRs خودرا تواند می

گیرد قرار استفاده مورد مادرانه ویا پدرانه های ویژگی اوردن وجود به  .درکه هستند ویژه کامال الگوهای . VNTRs این ) شوند ) ساخته دوباره توانند می اصلی مادری پدریو

تمام VNTRs اگر ( تولید بیشتری قابلیت با بیشتری های بچه باشنند شده شناخته های بچه هایالگوی(  VNTRs شوند پدر هویت استانداردهای کردن حل برای گیرد می قرار خانواده بچه

یک مشروع ملیت تائیدشناسایی در بیشتر پیچیده های حالت برای بررسی و نظر مورد شخصمادری - و پدری های مقام وبیولوژی خواندگی فرزند نمونه وبرای .شخص

جمعیت :ژنتیک VNTRsچون نمی توزیع انسانی جمعیت درکل هستند ژنتیک بری ازارث نتایجی

یک . VNTR شود بین به خیلی و باشد رخدادها از ثابت احتمال یک تواند نمی شده داده ) است) وابسته خانوادگی سابقه زمینه

 نوکلئوتید جنس از سازنده‌ای واحدهای شامل شونده تکرار رشته‌های از که است پلیمری دنا

دنا ۱می‌باشد. زتجیرهای رشته آن( نانومتر ۲٫۶تا ۲٫۲) آنگستروم ۲۶تا ۲۲طول وعرضیا ) ( ۰٫۳۳آنگستروم می‌باشد می‌باشد ۲نانومتر کوچک بسیار دنا شونده تکرار واحد هر اگرچه

. مثال برای باشد شده تشکیل نوکلئوتید میلیون‌ها از است ممکن دنا پلیمری رشته ولیاندازه به طولی دارای یک شماره تن فام انسان، تن فام مکمل ۲۲۰بزرگترین آلی باز میلیون

مارپیچ ۳می‌باشد. شکل به انگور خت در همچون پیچیده‌ای هم در ساختار دنا سازنده رشته دوباز. طریق از نوکلئوزید واگر می‌شود گفته نوکلئوزید قند به شده داده پیوند آلی باز یک دارند

. یکدیگر با نوکلئوتید چندین اگر می‌شود تشکیل نوکلئوتید شود متصل فسفات گروه به خودمی‌شود گفته نکلئوتید پلی آن به دن‌آ در طورمثال به باشند شده داده .۴پیوند

متناوب  دنا رشته‌های صورت به که می‌باشد فسفات وگروه قند از متشکل واحدهایی از. گرفتند قرار رشته طول در دنا ۵وتکراری در استفاده مورد ریبوز  قند پنتوز  دئوکسی نوعی که

. ) داده) پیوند یکدیگر به فسفری گروه‌های توسط قندها شده‌است تشکیل است کربنی پنج قندشده‌اند. . ای. ان . دی شود دیده زیر حالت‌های از یکی به متفاوت شرایط در می‌تواند

   

مارپیچ Z حالتBحالتA حالتDNA شکل‌های

کلی پهن نسبت‌های و باریکتر کوتاه و باریک بزرگتر و طویل

باز هرجفت ازای به آنگستروم8/3آنگستروم23/3آنگستروم3/2ارتفاع

مارپیچ آنگستروم4/18آنگستروم7/23آنگستروم5/25قطر

مارپیچ چرخش گرد جهت گرد راست گرد راست چپ

به نسبت باز خمیدگیمارپیچ -9-2/1+19محور

پروانه‌ای چرخش متوسطباز ۰حدود +16+18جفت

مارپیچ محور بزرگ موقعیت جفت شیار میان ازکوچک بازها شیار

بزرگ شیار عمق اندازهٔ با باریک بسیارزیاد

عمق و پهنمتوسط

سطح روی به شده پهنمارپیچ

کوچک شیار کم اندازهٔ ولی پهن بسیارعمق

عمق و باریکمتوسط

خیلی ولی باریک بسیارعمیق

پیوند بندی صورتدر آنتیآنتیگلیکوزیدی در C آنتی سین G و

مارپیچ دور هر در باز 111012جفت

.B حالت است یاخته داخل عادی فرمیک گردان  دنا راست طوریکه.  مارپیچ به داده قرار دنا مولکول باالی را راست دست اگر است

مارپیچ در را شیارها انگشتان و باشند مارپیچ بلند محور طول در و باال سمت به شصت انگشتمی‌کند اشاره شما شصت انگشت که کنید دنبال جهتی در را رشته‌ها از یکی کنند دنبال

باز  هر قبلی  جفت به .۳۶نسبت می‌زند دور درجه . متیله باعث امر این شود خارج زنجیره از باز یک که می‌دهد رخ بازموقعی شدگی جا به جا

. هم نوترکیبی در دخیل مایه زی می‌رسد نظر به می‌شود دیده آسیب بازهای حذف یا باز شدنبررسی  ساخت[ به شروع دیده آسیب یا ساخت هم مکان‌های یافتن برای دنا ترمیم چنین هم و

. . ندارد نیاز زیادی انرژی عمل این می‌کنند بازها تک تک کردن وخارج دنا مولکول . طوریکه به می‌چرخد بزرگ محور به نسبت باز که است پروانه‌ایحالتی شرکت ۲چرخش عضو

نظم یک می‌توانند آن‌ها نیستند؛ صفحه یک در دقیق طور به همیشه باز، جفت یک در کنندهنظم این در بگیرند خود به پروانه‌ای جفت ۲چرخش بزرگ محور حول عکسهم جهت در باز

. می‌دهد پروانه شبیه ویژگی باز جفت به و چرخیده بازدنا شدن یا  واسرشته می‌گیرد قرار بدن دمای از بیش دمایی در دنا وقتی که است حالتی

بین PH در ضعیف نیروهای و می‌شود حاصل دارد قرار و ۲باال رفته بین از باز ۲رشته رشتهحرارت ۲می‌شود. با هستند وصل هم به ضعیف نیروهای وسیلٔه به که جایی آن از دنا رشتٔه

شرایط تحت یا بدن دمای از بیش دمایی تا محلول هاش  دادن . پی شود واسرشته می‌تواند باالدنا شدن که  بازسرشته می‌شود ایجاد مناسب ۲موقعی شرایط در شده واسرشته رشتٔه

. وا از بعد که است این هوهسته‌ها در ژنی ناهمگنی دالیل از یکی شوند متصل یکدیگر به دوبارهسریع بسیار بعضی می‌روند شدن سرشته باز سمت به متفاوتی سرعت‌های با شدن سرشته ( . ) کم) تعدادشان قطعه‌ها این هستند کند بسیار بعضی و است زیاد تعدادشان قطعه‌ها این

است(

که  هیبریدشدگی است این معنای از ۲به حتی ۲رشته شوند متصل یکدیگر به مختلف منبع. باشد می‌تواندرنا رشته‌ها از یکی

.  افزایشجذب میزان بیشترین می‌یابد افزایش دنا نوری جذب میزان آن در که است حالتیدر . nm ۲۶۰جذب پدیده دنا شدن سرشته باز با هستند مسئول بازها آن در که می‌شود دیده

. . دمای اگر هاست باز گیری قرار هم روی عّلت به کاهشجذب داد خواهد جذبرخ یکاهشباال توجهی قابل طور شودبه می جذب که نوری چگالی رود باال جوش آب دمای تا دنا محلول

دنا  می‌رود. ذوب با  نقطه را آن ذوب Tm که یخ مشابه دنا آن در که است دمایی می‌دهند نشان. می‌شود تبدیل کمتر نظم با رشته‌ای تک ساختار به مارپیچ دار نظم ساختار از و نقطٔه می‌شود

درصد  ذوب به افزایش C:G بستگی هم دما باشد بیشتر هرچه که دارد؛ محلول یونی وقدرت. است تعاونی پدیده‌ای شدن ذوب می‌یابد : با ابرمارپیچ میزان منفی و مثبت گیری  ابرمارپیچ بین  اندازه می‌شود  LKو°LK اختالف محاسبه

. یک برای آن مقدار اگر می‌شود نامیده اتصال تفاوت از cccDNA که غیر داری معنی طور بهدی باشداین ای  صفر .  ان ابر دارای مولکول این می‌شود گفته و دارد قرار پیچشی فشار تحت

اگر عکس بر و است منفی .LK>LK مارپیچ است° منفی مارپیچ ابر باشددارای