Watson ve Crick’in, 1953 yılında DNA’nın yapısını açıkladıkları makaleden sonra DNA üzerinde çalışmalara devam edilmiş, DNA’nın yapısı detaylı bir şekilde ortaya konulmuş ve aşağıdaki sonuçlara ulaşılmıştır:
- DNA molekülü, çift iplikli ve sarmal yapıdadır.Hücre bölünmesi öncesinde kendisini eşleyebilir. İpliğin birinde ortaya çıkabilecek bir hatayı, diğer ipliği kalıp olarak kullanıp onarabilir. DNA’nın hücre içindeki başlıca görevleri, kalıtsal bilginin taşınarak sonraki nesillere aktarılması ve protein sentezi gibi hayatî olayların kontrolüdür.
- DNA’nın birproteinin veya bir RNA zincirinin sentezinden sorumlu parçalarına gen adı verilir. DNA’nın kalıtsal bilgiyi taşıması genlervasıtasıyla gerçekleşir.
- Ökaryot hücrelerde çekirdekte, mitokondride ve kloroplastta bulunan DNA molekülü, prokaryot hücrelerde sitoplazmada bulunur.
- DNA’nın yapısında adenin, timin, guanin ve sitozinazotlu organik bazları bulunur. Bu bazların sayıları arasında belirli bir düzen olduğu ve baz kombinasyonunun türden türe değiştiği ilk kez 1947 yılında Erwin Chargaff adlı biyokimyacı tarafından fark edilmişti. Erwin Chargaff ayrıca DNA’daki adenin ile timin, guanin ile sitozin sayılarının kabaca birbirine eşit olduğunu da belirlemişti. DNA’nın çift sarmal yapısının keşfine kadar sebebi tam olarak açıklanamayan bu eşitliğe Chargaff kuralı adı verilmiştir. Daha sonra Watson ve Crick, DNA sarmalında azotlu bazların Chargaff kuralına uygun şekilde eşleştiğini açıklamışlardır. DNA sarmalında adenin ile timin, guanin ile de sitozin eşleşmiştir. Bu eşleşme sonucunda sarmalda çift halkalı yapı gösteren pürin bazları (adenin ve guanin), tek halkalı yapı gösteren pirimidin bazları (timin ve sitozin) ile karşılıklı yer almıştır. Böylece sarmalın iki ucundaki mesafe, her yerde aynı kalmaktadır.
- Çift sarmal şeklindeki DNA’nın karşılıklı ipliklerindeki nükleotitler birbirine bazları arasında oluşan hidrojen bağıyla bağlanır. Adenin ve timin birbirine iki hidrojen bağıyla, guanin ve sitozin ise üç hidrojen bağıyla bağlıdır. Bu nedenle DNA molekülünün yapısındaki guanin ve sitozin nükleotitlerinin oranı arttıkça üçlü hidrojen bağı sayısıda artacağından DNA’nın iki ipliğini birbirinden ayırmak güçleşir.
- DNA molekülünün ipliklerinden birinin en sonunda yer alan deoksiriboz şekerinin beşinci karbonuna fosfat bağlıdır, bu kısım ipliğin 5’ ucu olarak adlandırılır. Aynı ipliğin diğer ucundaki deoksiribozun üçüncü karbonunda hidroksil grubu (–OH) bulunur, bu kısım ise 3’ucu olarak adlandırılır. Bu iplik, 5’→3’ (5 üssü 3 üssü) şeklinde okunur. Bu ipliğin karşısındaki diğer ipliğin hidroksil ve fosfat grubu taşıyan uçları, birinci iplikle zıt yöndedir yani iki iplik birbirine antiparaleldir. Bu nedenle ikinci iplik, 3’→5’ (3 üssü 5 üssü) şeklinde okunur.
