DNA의 거의 배타적 인 오른 손잡이의 이유는 분자 구조, 열역학 및 진화 적 고려 사항과 관련된 요인의 조합에 기인 할 수 있습니다. 몇 가지 주요 이유는 다음과 같습니다.
1. 염기 쌍 및 수소 결합 :
뉴클레오티드 인 DNA의 빌딩 블록은 당-포스페이트 골격 및 질소 염기로 구성됩니다. 이중 나선 내에서 이들 염기의 쌍은 수소 결합을 통해 발생하며, 아데닌 (a)과 같은 기본 쌍을 흉선 (T) 및 구아닌 (g)으로 세포 신 (C)과 형성한다. 이 기본 쌍의 기하학 및 배열은 자연스럽게 오른 손잡이 나선 구조를 선호합니다. 기본 쌍 사이의 특정 각도 및 거리는 최적의 수소 결합 및 스태킹 상호 작용을 허용하여 오른손 형태를 안정화시킵니다.
2. 설탕-포스페이트 백본 상호 작용 :
DNA의 설탕-포스페이트 골격은 구조적 무결성에 기여하고 나선형 형태에 영향을 미칩니다. DNA의 데 옥시 리보스 설탕 분자는 약간 거절 된 형태를 갖고, 포스페이트 그룹에 대한 부착은 비대칭 골격을 생성한다. 이 비대칭은 입체 충돌을 최소화하고 음으로 하전 된 포스페이트 그룹 사이의보다 유리한 정전기 상호 작용을 허용하기 때문에 오른 손잡이 나선을 선호합니다.
3. 열역학 및 안정성 :
오른 손잡이 B 형 DNA는 다른 잠재적 인 헬리컬 형태보다 열역학적으로 더 안정적 인 것으로 나타났습니다. 오른 손잡이 나선 내의 특정 형상 및 상호 작용은 포장을 최적화하고 분자의 자유 에너지를 최소화합니다. 이 열역학적 안정성은 가장 유리한 구조적 형태로서 오른손 DNA의 유병률에 기여합니다.
4. 단백질 -DNA 상호 작용 및 효소 특이성 :
복제, 전사 및 복구에 관여하는 효소와 같은 DNA와 상호 작용하는 많은 단백질은 오른손 DNA 구조를 인식하고 결합하도록 진화했습니다. 이들 단백질의 키랄 특이성은 DNA 분자와의 적절한 상호 작용을 보장하고 필수 세포 과정을 촉진한다. 따라서 오른 손잡이 DNA의 유병률은 세포 기계가 효율적으로 기능하기위한 일관된 분자 맥락을 제공한다.
5. 진화론 적 고려 사항 :
진화 과정에서, 오른 손잡이 DNA 구조는 세포 과정과의 안정성과 호환성으로 인해 고정되고 지배적 일 수있다. 일단 오른 손잡이 형태가 우세한 형태로 확립되면, 세포 기계 및 유전자 시스템은이 특정 키랄성을 독점적으로 인식하고 활용하도록 진화했다. 이 진화 적 편향은 생물학적 시스템에서 오른손 DNA의 유병률을 더욱 강화시킨다.
DNA의 거의 배타적 인 오른 손잡이에 대한 정확한 이유는 복잡하고 상기 요인의 조합을 포함 할 수 있지만, 오른 손잡이 B 형 DNA는 생물학적 시스템에 대한 최적의 구조적 및 기능적 특성을 제공한다는 것이 분명하다. 이 구조적 일관성은 유전자 정보 저장, 복제 및 수명을 뒷받침하는 복잡한 분자 과정에 중대한 영향을 미칩니다.
