DNA-Basenpaarung

Die DNA ähnelt einer verdrehten Leiter. Und die Sprossen der DNA-Leiter sind komplementäre Paare stickstoffhaltiger Basen. Nach den Regeln der Basenpaarung paart sich Adenin, ein Purin, mit Thymin, einem Pyrimidin, mit zwei Wasserstoffbrückenbindungen. Und Guanin, ein Purin, tritt zusammen mit Cytosin, einem Pyrimidin, mit drei Wasserstoffbrückenbindungen auf. Aber warum paaren sich Purine immer mit Pyrimidinen?

Aufgrund sterischer Beschränkungen, d.h. räumlicher Restriktionen, die durch das Zuckerphosphat-Rückgrat der DNA auferlegt werden, steht für die Basenpaare in einer DNA-Doppelhelix nur ein Raum von 10,85 Angström zur Verfügung.

Purine haben eine Doppelringstruktur. Daher sind zwei Purine zusammen zu groß, um in diesen Raum zu passen. Wenn wir andererseits zwei Pyrimidine zusammenbringen, die nur einen einzigen Ring enthalten, ist der Abstand zwischen ihnen zu groß, um Wasserstoffbrückenbindungen zu bilden, die etwa zwei Ångström lang sind.

Wenn wir jedoch ein Purin und ein Pyrimidin miteinander paaren, passen sie perfekt in die DNA-Helix und sind nahe genug, um Wasserstoffbrückenbindungen zu bilden. Wasserstoffbrückenbindungen können sich bilden, wenn ein Wasserstoffatom et