В молекулярной биологии биологии термин «Двойная Спираль» относится к структуре, образованной двухцепочечными молекулами нуклеиновых кислот, такими как ДНК. Двойная спиральная структура комплекса нуклеиновой кислоты возникает как следствие его вторичной структуры и является фундаментальным компонентом, определяющим его третичную структуру. Этот термин вошел в популярную культуру с публикацией в 1968 году книги Джеймса Уотсона « Двойная спираль » : личный отчет об открытии структуры ДНК.
Биополимер двойной спирали ДНК нуклеиновой кислоты удерживается вместе нуклеотидами, которые образуют пары оснований. В B-ДНК, наиболее распространенной двойной спиральной структуре, встречающейся в природе, двойная спираль является правосторонней с примерно 10–10,5 парами оснований на виток. Структура двойной спирали ДНК содержит большую и малую бороздки. В B-ДНК большая бороздка шире малой. Учитывая разницу в ширине большой и малой борозд, многие белки, которые связываются с В-ДНК, делают это через более широкую большую бороздку.
Модель двойной спирали структуры ДНК была впервые опубликована в журнале Nature Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком в 1953 году (координаты X, Y, Z в 1954 году ) на основе работы Розалинды Франклин и ее ученицы. Раймонд Гослинг, который сделал важное рентгеновское дифракционное изображение ДНК, помеченное как «Фото 51», а также Морис Уилкинс, Александр Стоукс и Герберт Уилсон, а также химические и биохимические данные о спаривании оснований. Эрвин Чаргафф. Предыдущая модель представляла собой трехцепочечную ДНК.
Осознание того, что структура ДНК представляет собой двойную спираль, прояснило механизм спаривания оснований, с помощью которого генетическая информация хранится и копируется в живых организмах, и широко считается одним из самых важных научных открытий 20 века. Крик, Уилкинс и Уотсон получили по одной трети Нобелевской премии года по физиологии и медицине 1962 года за вклад в открытие.
Гибридизация — это процесс связывания комплементарных пар оснований с образованием двойной спирали. Плавление — это процесс, при котором взаимодействия между цепями двойной спирали разрываются, разделяя две цепи нуклеиновой кислоты. Эти связи слабы, легко разъединяются легким нагреванием, ферментами или механической силой. Плавление происходит преимущественно в определенных точках нуклеиновой кислоты. Области, богатые T и A, легче плавятся, чем области, богатые C и G. Некоторые ступени оснований (пары) также подвержены плавлению ДНК, такие как TA и TG. Эти механические особенности отражаются в использовании последовательностей, таких как ТАТА, в начале многих генов, чтобы помочь РНК-полимеразе плавить ДНК для транскрипции.