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kombination ermöglicht die Ausbildung von exakt definierten Wasserstoffbrückenbindungen.
Nukleinsäurestränge, die die Bedingungen für die Ausbildung der vollständigen
Anzahl von Wasserstoffbrückenbindungen pro Basenpaar erfüllen, werden
als komplementär zueinander bezeichnet.
Die Stabilität des Nukleinsäuredoppelstrangs wird durch die Anwesenheit von
Kationen, wie zum Beispiel Natrium-Ionen oder Kalium-Ionen, verstärkt. Diese
Ionen kompensieren die negative Ladung des Nukleinsäurerückgrates und erhöhen
dadurch den Einfluss der H-Brückenbindungen zwischen den Basen der beiden
Teilstränge 116 .
Im Gegensatz dazu können einige Schwermetall-Ionen, beispielsweise Kupfer, Eisen
und Chrom die Ausbildung der Duplexstrukturen erschweren oder sogar unterbinden.
Die Ursache dafür besteht darin, dass diese Ionen sich zwischen den Einzelsträngen
einlagern 117,118 . Unter alkalischen Bedingungen ist sogar eine Zerstörung der
Nukleinsäuren durch Schwermetalle nicht auszuschließen 119,120 .
Die Ausbildung von Doppelsträngen ist unabhängig von der Art der beiden
Einzelstränge. Neben den DNA/DNA- und RNA/RNA-Duplexen sind auch Nukleinsäureduplexe
aus gemischten Nukleinsäuren bekannt. So treten bei der Vermehrung
einiger RNA-Viren oder bei der Transkription von Genom-DNA RNA/DNA-
Doppelstränge auf. In den letzten Jahren wurden in der molekularbiologischen und
medizinischen Forschung auch Duplexe aus natürlichen und in der Natur nicht
vorkommenden Nukleinsäuren eingesetzt und untersucht 121,122,123 . Dabei sind
insbesondere die Hybriden aus DNA und PNA zu erwähnen, da bei diesen eine sehr
hohe Selektivität gegenüber Einzelbasenfehlpaarungen beobachtet werden kann 124 .
Eine Ursache für diesen Effekt besteht darin, dass durch das ungeladene Rückgrat
der PNA keine abstoßenden elektrostatischen Kräfte zwischen den beiden
Nukleinsäuremolekülen ausgebildet werden können. Das führt dazu, dass diese
Duplexe durch die zwischen den Basen herrschenden Wechselwirkungen stärker
stabilisiert werden. Aufgrund dessen ist der Effekt einer Basenfehlpaarung deutlicher
ausgeprägt als bei DNA/DNA-Doppelsträngen.
Das Gegenteil der Hybridisierung ist die Dehybridisierung oder das Schmelzen der
DNA. Darunter versteht man die Trennung eines doppelsträngigen DNA-Moleküls in
zwei Einzelstränge (Abb.3.4).
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