Биология

Что такое ДНК?

За самой этой аббревиатурой скрывается довольно сложное для произношения название – ДезоксирибоНуклеиновая Кислота.

Изначально молекулу нуклеина открыл швейцарский биолог Фридрих Мишер в 1869 году. Сперва она считалась простым хранилищем фосфора, ни о какой наследственной информации применительно к нуклеиновой кислоте речи не велось. Только в 1944 году состоялось повторное открытие миру ДНК, уже в качестве того самого носителя наследственной информации. Биологи изучали трансформацию бактерий и доказали, что основная роль в процессе отводится как раз дезоксирибонуклеиновой кислоте.

С точки зрения физики ДНК представляет собой сложную молекулу, которая содержит как наследственную информацию, так и является фактической инструкцией развития организма из одной универсальной клетки. Из нее появляется множество других, узкоспециализированных под определенные задачи. Фактически, ДНК молекулой в традиционно понимании и не является. Это двуспиральная структура со связанными водородными связями цепочками, которая размерами значительно больше и сложнее обычной молекулы. В основе таких цепочек лежат блоки нуклеидов, в которых и содержится та самая инструкция развития организма. ДНК говорит каждой клетке, какие белки и в каком количестве надо производить.

При этом у людей 99,9% ДНК совпадает. Все наши отличия формирует лишь та десятая часть процента нашего «биокода». Можно представить себе объем хранимой в ДНК информации, учитывая все разнообразие людей. Даже с бананом у нас совпадает 50% ДНК. Да и сам масштаб молекулы впечатляет – если ее раскрутить, то она растянется на 2 метра. А у лилий и саламандр длина молекул в десятки раз больше! Но природа с помощью механизмов изгибания поместила ДНК в крошечное ядро клетки.

Важность [ править ]

Давняя постоянная динамическая проблема заключается в том, как «самовоспроизведение» ДНК происходит в живых клетках, что должно включать временное разворачивание сверхспиральных волокон ДНК. Хотя ДНК состоит из относительно жестких, очень больших удлиненных биополимерных молекул, называемых волокнами или цепями (которые состоят из повторяющихся нуклеотидных единиц четырех основных типов, прикрепленных к дезоксирибозным и фосфатным группам), ее молекулярная структура in vivo претерпевает динамические изменения конфигурации, которые включают динамически прикрепленные молекулы и ионы воды. Суперспирализация, упаковка гистонами в хромосомных структурах и другие подобные супрамолекулярные аспекты также связаны с топологией ДНК in vivo.что даже сложнее, чем молекулярная геометрия ДНК, что делает молекулярное моделирование ДНК особенно сложной задачей как для молекулярных биологов, так и для биотехнологов. Подобно другим большим молекулам и биополимерам, ДНК часто существует в нескольких стабильных геометриях (то есть проявляет конформационную изомерию ) и конфигурационных, квантовых состояниях, которые близки друг к другу по энергии на поверхности потенциальной энергии молекулы ДНК.

Такая изменяющаяся молекулярная геометрия также может быть вычислена, по крайней мере в принципе, с использованием методов квантовой химии ab initio, которые могут достичь высокой точности для малых молекул, хотя недавно были сделаны заявления о том, что приемлемая точность может быть достигнута также для полинуклеотидов и конформаций ДНК. основа колебательного кругового дихроизма (ВКД) спектральных данных. Такая квантовая геометрия определяет важный класс неэмпирических молекулярных моделей ДНК, исследования которых только начинаются, особенно в отношении результатов, полученных с помощью VCD в растворах. Более подробные сравнения с такими ab initio квантовые вычисления в принципе можно получить с помощью 2D-Фурье ЯМР-спектроскопии и релаксационных исследований растворов полинуклеотидов или специально меченой ДНК, как, например, дейтериевыми метками.

В интересном повороте ролей было предложено использовать молекулу ДНК для квантовых вычислений через ДНК. Созданы как наноструктуры ДНК, так и биочипы для вычисления ДНК .

Хромосома: определение и описание

Считается, что хромосомы это нуклеотидные биомеханизмы, которые находятся в ядре клетки. Эти биомеханизмы являются носителями и передатчиками наследственной информации, и в свою очередь содержат в себе двойную спираль дезоксирибонуклеиновой кислоты.

Чем отличаются хромосомы друг от друга

На примере Х хромосомы, цепи нуклеотидов могут пересекаться внутри хромосомы различно:

1.  В перекрестии хромосомы, пересекаясь точно посередине друг друга.
2.  Там же, но пересекаясь не точно.

Во втором случае одни концы получившегося перекрестия будут длиннее, а другие короче. Называют такие концы длинным и коротким плечом хромосомы. Отсюда и форма Y хромосомы, у которой ярко выражены длинные плечи, а короткие настолько не велики, что схематически не указываются.

Науке известных хромосомы трёх основных форм:

•  Х хромосома, которая встречается у женщин и у мужчин.
•  Y хромосома, встречающаяся только у мужчин.
•  В хромосома изредка встречается у растений, и считается отмирающей, поскольку редко наследуется. Обычно её наличие в растении связывают с его слабостью и болезненностью.

Всего в клетке человеческого организма находится 46 парных хромосом: 22 пары «обычных» и одна пара половых (ХХ у женщин и XY у мужчин). Интересный факт – если добавить или отнять всего одну пару хромосом, человек может стать помидором или орангутангом.

История

Открытие дезоксирибонуклеиновой кислоты произошло в 1869 году. И принадлежит открытие Иоганну Фридриху Мишеру. Он был биологом из Швейцарии и занимался изучением гноя. По большому счёту открытие можно назвать случайным, и сам Мишер не понял, что именно он открыл. Он назвал своё открытие нуклеином. А позже нуклеиновой кислотой, когда у неё обнаружились кислотные свойства.

Назначение этой кислоты было загадочно и неизвестно, хотя некоторые учёные уже поднимали вопрос о наследственности и существовании механизмов наследования. Современное представление о том из чего состоит цепь ДНК, было сформировано Д. Уотсоном и Ф. Криком в 1953 году. Несколько ранее, в середине тридцатых годов советские ученые А.Р. Кезеля и А.Н. Белозерский доказали, что ДНК встречается у всех живых видов. До их работы считалось, что эта молекула присутствует только в организме животных видов, а в растениях присутствует только РНК.

Тот факт, что дезоксирибонуклеиновая кислота является механизмом сохранения наследственной информации, был открыт только в 1944 году группой исследователей из Освальда. Так, совокупными усильями разных учёных мира была приоткрыта тайна эволюционного процесса и механизмов в его основе.

Важность

Давняя постоянная динамическая проблема заключается в том, как «самовоспроизведение» ДНК происходит в живых клетках, что должно включать временное разворачивание сверхспиральных волокон ДНК. Хотя ДНК состоит из относительно жестких, очень больших удлиненных биополимерных молекул, называемых волокнами или цепями (которые состоят из повторяющихся нуклеотидных единиц четырех основных типов, прикрепленных к дезоксирибозным и фосфатным группам), ее молекулярная структура in vivo претерпевает динамические изменения конфигурации, которые включают динамически прикрепленные молекулы и ионы воды. Суперспирализация, упаковка гистонами в хромосомных структурах и другие подобные супрамолекулярные аспекты также связаны с топологией ДНК in vivo, которая даже более сложна, чем молекулярная геометрия ДНК, что превращает молекулярное моделирование ДНК в особенно сложную проблему как для молекулярных биологов, так и для биотехнологов. Подобно другим большим молекулам и биополимерам, ДНК часто существует в нескольких стабильных геометриях (то есть проявляет конформационную изомерию ) и конфигурационных, квантовых состояниях, которые близки друг к другу по энергии на поверхности потенциальной энергии молекулы ДНК.

Такая изменяющаяся молекулярная геометрия также может быть вычислена, по крайней мере в принципе, с использованием методов квантовой химии ab initio, которые могут обеспечить высокую точность для небольших молекул, хотя недавно были сделаны заявления о том, что приемлемая точность может быть достигнута также для полинуклеотидов и конформаций ДНК. основа колебательного кругового дихроизма (ВКД) спектральных данных. Такая квантовая геометрия определяет важный класс неэмпирических молекулярных моделей ДНК, исследования которых еще только начались, особенно в отношении результатов, полученных с помощью VCD в растворах. Более подробные сравнения с такими неэмпирическими квантовыми вычислениями, в принципе, можно получить с помощью 2D-FT ЯМР-спектроскопии и исследований релаксации полинуклеотидных растворов или специально меченой ДНК, например, дейтериевыми метками.

В интересном повороте ролей было предложено использовать молекулу ДНК для квантовых вычислений через ДНК. Созданы как наноструктуры ДНК, так и биочипы для вычисления ДНК .

СУТЬ ПЦР ТЕСТА

Полимеразная цепная реакция или ПЦР – это метод амплификации определенного фрагмента интересующего участка ДНК. Для получения истинного результата предполагается, что нуклеотидная последовательность исследуемой ДНК ИЗВЕСТНА. На основе последовательностей синтезируются короткие одноцепочечные фрагменты ДНК или праймеры на основе принципа комплементарности. Во время амплификации исследуемый участок ДНК расщепляется на две одиночные нити, и обе нити синтезируются обратно в двойные нити на основе связанных с ними праймеров. В результате из одного сегмента ДНК получаются две идентичные нити ДНК. Циклы повторяются, и количество исследуемых участков ДНК увеличивается в геометрической прогрессии. Следовательно, ПЦР может дать миллионы и миллиарды копий небольшого количества образцов ДНК за короткий период времени.

Благодаря быстродействию, простоте использования и чувствительности этот метод получил широкое распространение в различных областях, в том числе при обнаружении инфекционных заболеваний. В случае РНК-вирусов, таких как коронавирус, к методу добавляется дополнительный этап синтеза – обратная транскриптаза, где, согласно принципу комплементарности, вирусная РНК сначала получается из ДНК, которая затем амплифицируется с помощью ПЦР. Результат часто отслеживается в режиме реального времени, и это изменение в ПЦР-анализе называется rRT-PCR (полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией в реальном времени или (real time Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction).

Однако ни один метод не является безупречным и требует дополнительной проверки и калибровки. Праймеры для ПЦР специфичны для участков, и можно утверждать, что праймеры, разработанные для участка X, не могут размножать участок Y. Затем, при разработке каждого конкретного протокола ПЦР, существует несколько химико-физических и других параметров, которые определяют результат анализа. Случайные мутации во время тестирования, возможность перекрестного заражения , человеческого фактора и т. д. также играют важную роль.

Роль в клетке

Конечно, одна, даже большая двойная спираль не способна вместить в себя весь объем информации, необходимый для такого сложного проекта, как человеческое тело. Возможно, поэтому эти цепочки объединены в пары, что делает их похожими на букву «Х». Хромосомы, в свою очередь, тоже парные, и их у человека 46 пар.

Помимо того, что хромосома содержит в себе подробную инструкцию по функционированию клетки, она же путем активации актуальных моменту генов провоцирует клетку вырабатывать определенные белки с самыми различными свойствами. Например, в борьбе с опухолями активно участвует ген старости, который старит ее недоброкачественные клетки и не дает им бесконечно делиться.

Наследственные болезни

Генетический код это очень многофункциональная и противоречивая структура. С одной стороны он должен хранить информацию в неизменном эталонном виде, и эта функция проявляется возможностью ДНК восстанавливать искусственные повреждения в следующем поколении. С другой же стороны, геном может быть либо поврежден, либо измениться сам, что называют мутацией.

Мутации естественное свойство генов, и последствия этих мутация бывают, как отрицательные, так и положительные. Хоть мутации и называют поломками, но это определение спорно. Некоторые мутации в чём-то ослабляют организм – именно эти мутации и ищут во время тестирования на непереносимость пищевых продуктов.

Такие мутации создают повышенные риски возникновения, какого либо заболевания при соблюдении некоторых факторов. Соответственно, если исключить эти факторы из своей жизни, то с ними будут исключены и вероятности возникновения заболевания.

Определение структуры ДНК с использованием молекулярного моделирования и рентгенограмм ДНК

Слева показаны основные этапы определения структуры ДНК с помощью рентгеновской кристаллографии, показывающие важную роль, которую играют молекулярные модели структуры ДНК в этом повторяющемся процессе. Справа, изображение реальных рентгеновских паттернов A- и B-ДНК, полученных с ориентированных и гидратированных волокон ДНК (любезно предоставлено доктором Гербертом Р. Уилсоном, Федеральная резервная система — см. Список ссылок).

После того, как ДНК была отделена и очищена стандартными биохимическими методами, образец находится в сосуде, как на рисунке в верхней части этой статьи. Ниже приведены основные этапы генерации структурной информации на основе рентгеноструктурных исследований ориентированных волокон ДНК, взятых из гидратированного образца ДНК с помощью молекулярных моделей ДНК, которые сочетаются с кристаллографическим и математическим анализом рентгенограмм. .

Генетическая информация

Население Земли составляет более 7,6 млрд.человек, но найти одинаковых людей просто невозможно. Каждый человек обладает уникальными особенностями, которые сформировались в процессе его развития.  У любого организма есть свой генотип, состоящий из определенного набора генов, которые определяют свойства организма или признаки.Все эти факторы являются решающими при формировании и развитии живых существ.

Носителем генетической информации считаются нуклеиновые кислоты. Подробно мы с ними знакомились в  5 уроке «Химический состав клетки».

На молекуле ДНК осуществляется хранение генетической информации, которая записана на ней в виде последовательности нуклеотидов.

Определенный участок ДНК, который выполняет функцию хранения генетической информации,получил название ген.

Информация о синтезе определенного вида белков записана на ДНК в виде сообщений, закодированных последовательностью нуклеотидов. Такие зашифрованные сообщения получили название генетического кода организма.

Генетический код разных организмов обладает рядом общих свойств. Остановимся подробнее на каждом из них.

1. Триплетность – каждая аминокислота кодируется сочетанием из трех расположенных нуклеотидов, получивших название кодон или триплет. Соответственно, единицей генетического кода будет триплет.

Мы уже знаем, что генетическая информация организма записана на молекуле ДНК посредством сочетания четырех нуклеотидов – аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц), тимин (Т). Нетрудно посчитать, что число возможных комбинаций из четырех нуклеотидов по три составит 64, этого сочетания вполне достаточно для кодирования 20 аминокислот, входящих в состав белка. Вспомнить строение белка вам поможет  урок 5 «Химический состав клетки». В настоящее время установлены кодоны для всех известных аминокислот и составлена таблица генетического кода. В следующем пункте остановимся подробнее на правилах пользования данной таблицы и решении задач по расшифровке генетического кода.

2. Код является множественным, или «вырожденным», в таком случае одна и та же аминокислота способна шифроваться несколькими триплетами. Избыточность генетического кода имеет значение для повышения надежности передачи генетической информации.

Специфичность генетического кода заключается в том, что каждый триплет шифрует только одну аминокислоту.

4. Код считается неперекрывающимся, при этом один и тот же нуклеотид не способен содержаться в составе двух рядом расположенных триплетов.

5. В генетическом коде отсутствуют запятые, то есть если произойдет выпадение одного нуклеотида, его место займет ближайший нуклеотид из соседнего кодона, благодаря чему изменится весь порядок считывания. Данный сбой приводит к появлению различных мутаций на генном уровне. Однако, молекула ДНК весьма длинная и складывается из миллионов нуклеотидных пар, поэтому генетическая информация о структуре белка должна быть разграничена. И действительно, существуют триплеты-инициаторы синтеза белковой молекулы и триплеты, которые прекращают синтез белка. Данные кодоны служат своеобразными знаками препинания генетического кода.

6. Нуклеотидный код является единым для всех живых организмов, в этом проявляется его универсальность.  Это свойство кода считается убедительным доказательством общности происхождения живой природы.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что такое генетической информации.

Генетической информации присущи определенные свойства:

См. Также [ править ]

• G-квадруплекс
• Кристаллография
• Кристаллические решетки
• База данных свойств динуклеотидов ( DiProDB ), предназначенная для сбора и анализа термодинамических, структурных и других характеристик динуклеотидов.
• Рентгеновская микроскопия
• Рассеяние рентгеновских лучей
• Рассеяние нейтронов
• Последовательность нуклеиновой кислоты
• Вибрационный круговой дихроизм (VCD)
• Рамановская спектроскопия — микроскопия и когерентная антистоксовая рамановская спектроскопия (КАРС)
• Сэр Лоуренс Брэгг , FRS
• Сравнение программного обеспечения для моделирования нуклеиновых кислот
• ЯНТАРЬ
• ОЧАРОВАНИЕ
• Морское ушко (молекулярная механика)
• Программное обеспечение для визуализации Sirius
• QMC @ Home
• ЯМР-спектроскопия (FT-NMR)
• ЯМР- микроскопия
• Микроволновая спектроскопия
• FT- инфракрасный (ИК)
• FT- ближняя инфракрасная спектроскопия (NIR)
• Спектральная визуализация , гиперспектральная визуализация , химическая визуализация
• Флуоресцентная корреляционная спектроскопия
• Флуоресцентная кросс-корреляционная спектроскопия и резонансный перенос энергии Ферстера (FRET)
• Конфокальная микроскопия

Геномные и биотехнологические приложения молекулярного моделирования ДНК [ править ]

Молекулярные модели полезны при проектировании структур для нанотехнологии ДНК . Здесь отдельные плитки ДНК (модель слева) самоорганизуются в высокоупорядоченную 2D-наносетку ДНК ( изображение АСМ справа).

Существуют различные применения молекулярного моделирования ДНК в исследовательских приложениях в области геномики и биотехнологии, от восстановления ДНК до ПЦР и наноструктур ДНК . Двумерные массивы соединений ДНК были визуализированы с помощью атомно-силовой микроскопии .

Молекулярное моделирование ДНК находит широкое применение в геномике и биотехнологии , от репарации ДНК до ПЦР и наноструктур ДНК. К ним относятся компьютерные молекулярные модели таких разнообразных молекул, как РНК-полимераза, E. coli, матрица бактериальной ДНК-примазы, предполагающая очень сложную динамику на границах раздела между ферментами и матрицей ДНК, а также молекулярные модели мутагенного, химического взаимодействия мощных молекул канцерогенов. с ДНК. Все они представлены в галерее ниже.

Технологические приложения включают биочип ДНК и наноструктуры ДНК, предназначенные для вычислений ДНК и других динамических приложений нанотехнологии ДНК .
На изображении справа показаны самособирающиеся наноструктуры ДНК. Структура «плитки» ДНК на этом изображении состоит из четырех разветвленных стыков, ориентированных под углом 90 °. Каждая плитка состоит из девяти олигонуклеотидов ДНК, как показано; такие плитки служат в качестве основного «строительного блока» для сборки наночастиц ДНК, показанных на микрофотографии АСМ.

дальнейшее чтение

• Применение новых методов к здоровому питанию , медицинской и сельскохозяйственной биотехнологии (июнь 2004 г.) IC Baianu, PR Lozano, VI Prisecaru и HC Lin., Q-bio / 0406047.
• Ф. Бессель, Untersuchung des Theils der planetarischen Störungen , Berlin Abhandlungen (1824 г.), статья 14.
• Сэр Лоуренс Брэгг, FRS. Кристаллическое состояние, общий обзор. Лондон: G. Bells and Sons, Ltd., vols. 1 и 2., 1966., 2024 с.
• Cantor, CR and Schimmel, PR Biophysical Chemistry, Parts I и II ., San Franscisco: WH Freeman and Co. 1980. 1800 страниц.
• Воет Д. и Дж. Г. Воет. Биохимия , 2-е изд., Нью-Йорк, Торонто, Сингапур: John Wiley & Sons, Inc., 1995, ISBN  0-471-58651-X ., 1361 стр.
• Уотсон, Г. Н. Трактат по теории функций Бесселя ., (1995) Cambridge University Press. ISBN  0-521-48391-3 .
• Уотсон, Джеймс Д. Молекулярная биология гена. Нью-Йорк и Амстердам: WA Benjamin, Inc. 1965., 494 страницы.
• Вентворт, WE Физическая химия. Краткий курс. , Малден (Массачусетс): Blackwell Science, Inc., 2000.
• Герберт Р. Уилсон, ФРС. Дифракция рентгеновских лучей на белках, нуклеиновых кислотах и ​​вирусах . Лондон: Edward Arnold (Publishers) Ltd. 1966.
• Курт Вутрих. ЯМР белков и нуклеиновых кислот. , Нью-Йорк, Брисбен, Честер, Торонто, Сингапур: J. Wiley & Sons. 1986г., 292 с.

Паракристаллические решетчатые модели структур B-ДНК

Кремнеземное стекло — еще один пример материала, который организован в паракристаллическую решетку.

Паракристаллическая решетка или paracrystal, представляет собой молекулярную или атомная решетку со значительными количествами (например, больше , чем несколько процентов) частичного разупорядочения молекулярных механизмов. Предельными случаями паракристаллической модели являются наноструктуры , такие как стекла , жидкости и т. Д., Которые могут обладать только локальным упорядочением и не иметь глобального порядка. На следующем рисунке показан простой пример паракристаллической решетки кварцевого стекла:

Жидкие кристаллы также имеют паракристаллическую, а не кристаллическую структуру.

Высокогидратированная B-ДНК встречается в живых клетках в таком паракристаллическом состоянии, которое является динамичным, несмотря на относительно жесткую двойную спираль ДНК, стабилизированную параллельными водородными связями между парами нуклеотидных оснований в двух комплементарных спиральных цепях ДНК (см. Рисунки). ). Для простоты в большинстве молекулярных моделей ДНК не учитываются как вода, так и ионы, динамически связанные с B-ДНК, и поэтому они менее полезны для понимания динамического поведения B-ДНК in vivo . Таким образом, физико-математический анализ рентгеновских и спектроскопических данных для паракристаллической B-ДНК намного сложнее, чем анализ рентгеновских дифрактограмм кристаллической A-ДНК. Модель паракристалла также важна для технологических приложений ДНК, таких как нанотехнология ДНК . В настоящее время также разрабатываются новые методы, сочетающие дифракцию рентгеновских лучей ДНК с рентгеновской микроскопией гидратированных живых клеток.

Геномные и биотехнологические приложения молекулярного моделирования ДНК

Молекулярные модели полезны в дизайн конструкций для ДНК-нанотехнологии. Здесь отдельные плитки ДНК (модель слева) самоорганизуются в высокоупорядоченную 2D-наносетку ДНК (AFM изображение справа).

Существуют различные варианты использования молекулярного моделирования ДНК в исследованиях в области геномики и биотехнологии, от восстановления ДНК до ПЦР и Наноструктуры ДНК. Двумерные массивы соединений ДНК были визуализированы Атомно-силовая микроскопия.

Молекулярное моделирование ДНК находит различное применение в геномика и биотехнология, с исследовательскими приложениями, от восстановления ДНК до ПЦР и наноструктур ДНК. К ним относятся компьютерные молекулярные модели таких разнообразных молекул, как РНК-полимераза, E. coli, матрица бактериальной ДНК-примазы, предполагающая очень сложную динамику на границах раздела между ферментами и матрицей ДНК, а также молекулярные модели мутагенного химического взаимодействия мощных молекул канцерогенов. с ДНК. Все они представлены в галерее ниже.

Технологическое применение включает биочип ДНК и наноструктуры ДНК, предназначенные для ДНК-вычисления и другие динамические приложения ДНК-нанотехнологии.Изображение справа — это самособирающиеся наноструктуры ДНК. Структура «плитки» ДНК на этом изображении состоит из четырех разветвленных стыков, ориентированных под углом 90 °. Каждая плитка состоит из девяти олигонуклеотидов ДНК, как показано; такие плитки служат в качестве основного «строительного блока» для сборки наночастиц ДНК, показанных на микрофотографии АСМ.

Путь от цепочки к хромосоме

У всех живых организмов клеточная структура и эти клетки содержат внутри себя ядро – такие клетки называются эукариоты. У бактерий и архей (древних одноклеточных организмов) такого ядра нет. Так же ядра в клетке нет у вирусов и вироидов ( инфекционных агентов, вызывающих болезни растений), но считать ли их живыми до сих пор вопрос дискуссионный.

Ядра клеток содержат в себе структуры, хранящие наследственную информацию – хромосомы. А вот сама хромосома и содержит внутри себя спиральную молекулу дезоксирибонуклеиновой кислоты, которая осуществляет функцию хранения наследственной информации.

Определение структуры ДНК с помощью молекулярного моделирования и рентгенограмм ДНК

Слева показаны основные этапы определения структуры ДНК с помощью рентгеновской кристаллографии, показывающие важную роль, которую играют молекулярные модели структуры ДНК в этом повторяющемся процессе. Справа, изображение реальных рентгеновских снимков A- и B-ДНК, полученных с ориентированных и гидратированных волокон ДНК (любезно предоставлено доктором Гербертом Р. Уилсоном, Федеральная резервная система — см. Список ссылок).

После того, как ДНК была отделена и очищена стандартными биохимическими методами, образец находится в сосуде, как на рисунке в верхней части этой статьи. Ниже приведены основные этапы генерации структурной информации на основе рентгеноструктурных исследований ориентированных волокон ДНК, взятых из гидратированного образца ДНК с помощью молекулярных моделей ДНК, которые объединены с кристаллографическим и математическим анализом рентгенограмм. .