Dlaczego DNA rozpuszcza się w wodzie?

Według The Tech Museum of Innovation DNA jest rozpuszczalny w wodzie, ponieważ cząsteczki cukru i fosforanu, które tworzą szkielet DNA, są hydrofilowe. Podstawy DNA są hydrofobowe, ale są chronione przed wodą przez Szkielety DNA dwóch nici DNA.

Aby cząsteczka była rozpuszczalna w wodzie, musi być cząsteczką polarną lub mieć ładunek. H2O to wygięta cząsteczka z tlenem umiejscowionym w środku. Tlen jest bardziej elektroujemny niż wodór, więc silniej przyciąga elektrony, co powoduje częściową różnicę ładunku pomiędzy atomami tlenu i wodoru. Te różnice w ładunku powodują przejściowe przyciąganie wodoru i tlenu różnych cząsteczek wody w wiązaniach wodorowych.

Cząsteczki polarne mają atomy, które są zdolne do tworzenia wiązań wodorowych, zazwyczaj grupy hydroksylowe (-OH) lub karbonylowe (C = O). Szkielet DNA składa się z naprzemiennych cząsteczek rybozy (cukru) i fosforanu. Fosforan jest naładowany ujemnie, dlatego makrocząsteczki DNA są przeważnie ujemne. Ryboza ma wiele grup hydroksylowych, które są zdolne do tworzenia wiązań wodorowych z wodą.

Co ciekawe, skręcenie w dwuniciowym DNA spowodowane jest tym, że zasady DNA są hydrofobowe, podczas gdy szkielety są hydrofilowe. Skręt ściska podstawy bliżej siebie i zapobiega przedostawaniu się wody do środka cząsteczki.