2) одноцепочечную спираль аминокислот
3) одноцепочечную правостороннюю спираль нуклеотидов
4) двухцепочечную правостороннюю спираль нуклеотидов (+)
ДНК представляет собой полимер, состоящий из нуклеотидов, каждый из которых включает дезоксирибозу, остаток фосфорной кислоты и азотистое основание. В типичной клеточной форме две полинуклеотидные цепи соединены комплементарными водородными связями между основаниями аденином и тимином, гуанином и цитозином. Цепи ориентированы антипараллельно и закручены преимущественно вправо, формируя B-форму двойной спирали.
Следовательно, верным является вариант, описывающий двухцепочечную правостороннюю спираль нуклеотидов. Азотистые основания не образуют самостоятельную спираль: они располагаются внутри молекулы и обеспечивают специфичность комплементарного спаривания, тогда как снаружи находятся сахарофосфатные остовы цепей. Последовательность оснований хранит генетическую информацию, а стабильность двойной спирали обеспечивается водородными связями и взаимодействием соседних оснований.
Для судебно-биологической экспертизы структурная организация ДНК имеет практическое значение: индивидуализирующие признаки определяются вариабельностью последовательностей, прежде всего коротких тандемных повторов. При анализе биологических следов исследуют ядерную или митохондриальную ДНК, используя методы амплификации и капиллярного электрофореза либо секвенирования. Комплементарность цепей лежит в основе репликации, гибридизации и специфического связывания праймеров при ПЦР.
| Объект или форма ДНК | Структурные признаки | Практическое значение |
|---|---|---|
| Ядерная ДНК | Преимущественно двуцепочечная, линейная, организована в хромосомы | Основной источник STR-профиля и идентификации личности |
| Митохондриальная ДНК | Небольшая кольцевая двуцепочечная молекула, наследуется преимущественно по материнской линии | Используется при исследовании волос, костей и деградированных останков |
| B-ДНК | Наиболее распространённая физиологическая правосторонняя форма двойной спирали | Базовая модель строения геномной ДНК в клетке |
| A-ДНК | Правосторонняя, более компактная спираль; может формироваться при пониженной гидратации и в ДНК-РНК-гибридах | Имеет значение для анализа структур нуклеиновых кислот и взаимодействия с белками |
| Z-ДНК | Редкая левосторонняя форма с зигзагообразным сахарофосфатным остовом | Возникает в отдельных участках генома и не отменяет типичного описания ДНК как правосторонней двойной спирали |
| Одноцепочечная ДНК | Встречается главным образом у некоторых вирусов и в отдельных промежуточных состояниях репликации | Является исключением из общей характеристики клеточной ДНК |
| РНК | Обычно одноцепочечная, содержит рибозу и урацил вместо тимина | Не следует смешивать с ДНК при интерпретации результатов молекулярно-генетического исследования |
Двойная спираль обеспечивает сохранность наследственной информации и возможность точного копирования молекулы. В судебной генетике анализируют не форму спирали как таковую, а индивидуальные различия нуклеотидной последовательности. Наличие редких вариантов аллелей в нескольких независимых локусах повышает доказательную силу генетического профиля. Описанные одноцепочечные и левосторонние формы являются специальными исключениями, тогда как стандартной моделью ДНК остаётся правосторонняя двойная спираль.