Die menschliche DNA ist aus zwei gegenläufigen DNA-Einzelsträngen aufgebaut. Jeder Einzelstrang hat ein 5'- und ein 3'-Ende. Am 5'-Ende sitzt ein Phosphatrest, am 3'-Ende eine OH-Gruppe.
Die Stränge formen eine Strickleiterstruktur, bei der die zwei Holme der Leiter um eine gedachte Achse schraubenförmig gewunden sind. Dadurch bildet sich die charakteristische Doppelhelix. Die beiden Holme der Strickleiter werden aus sich abwechselnder Zucker- (Desoxyribose) und Phosphatreste gebildet, die innerhalb jedes DNA-Einzelstrangs über kovalente Bindungen miteinander verknüpft sind. Dabei handelt es sich um Phosphodiesterbindungen, da die mit dem C3'-Atom eines Desoxyribosemoleküls veresterte Phosphatgruppe eine weitere Esterbindung mit der OH-Gruppe am C5'-Atom eines anderen Desoxyribosemoleküls eingeht. Durch diese Verknüpfung kommen die spezifischen 5'- bzw. 3'-Enden der DNA zustande.
Jede Sprosse der Strickleiter besteht aus zwei Nukleinbasen, die je über eine N-glykosidische Bindung mit einem Desoxyribosemolekül und Wasserstoffbrücken (H-Brücken) miteinander verbunden sind und so dafür sorgen, dass die beiden Holme auch im schraubenförmigen Zustand der Strickleiter verknüpft bleiben und im gleichen Abstand nebeneinander liegen. Insgesamt gibt es in der DNA vier verschiedene organische Basen: Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin, die gewöhnlich mit den Anfangsbuchstaben A, C, G und T abgekürzt werden. Die Basenpaare werden von den jeweils komplementären Basen Adenin und Thymin sowie Cytosin und Guanin gebildet. Zwischen Adenin und Thymin bilden sich dabei zwei Wasserstoffbrücken aus. Cytosin und Guanin sind über drei Wasserstoffbrücken miteinander verknüpft.
Autor: Janica Nolte, DocCheck, adaptiert von “DNA Structure”, by BioRender.com (2022); abgerufen von https://app.biorender.com/biorender-templates; lizenziert unter CC BY-NC-SA 3.0