Die DNA-Moleküle enthalten daran beteiligte Phosphatgruppen Phosphodiesterbindungen. Diese Gruppen enthalten im gebundenen Zustand mit Desoxyribose 1 negative Ladungen ( ). Das bedeutet, dass die beiden Stränge sehr stark negativ geladen sind. Was stabilisiert dann die Doppelhelix und verhindert die natürliche elektrostatische Abstoßung zwischen den beiden Strängen?
[Ich gehe davon aus, dass die Phosphatgruppen unter physiologischem pH-Wert dissoziieren, korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege.]
Es gibt tatsächlich eine abstoßende Kraft zwischen den Phosphaten im DNA-Rückgrat. (Der pK des Phosphats ist sehr niedrig, sodass es bei allen physiologisch relevanten pH-Werten ionisiert wird.) Aus diesem Grund verhält sich die DNA über kurze Entfernungen wie ein starres Stäbchen. Kationen in Lösung helfen jedoch, einen Teil dieser Abstoßung abzuschirmen. Aus diesem Grund sinkt die DNA-Schmelztemperatur, wenn die Ionenstärke des Puffers verringert wird (durch Erhöhen der Abstoßungskraft relativ zum günstigen Energieterm, der aus der Basenpaarung stammt).
Wenn DNA kondensiert wird, werden diese abstoßenden Kräfte durch Kationen wie Spermin und natürlich durch Histone maskiert .
stochastisch13