A grande maioria das moléculas de DNA na natureza adota uma estrutura helicoidal destra, conhecida como DNA da forma B. Esta preferência quiral, onde a dupla hélice gira no sentido horário, foi observada em vários organismos, desde bactérias até humanos. Embora existam casos raros de DNA canhoto, ou Z-DNA, eles ocorrem sob condições específicas e são relativamente instáveis ​​em comparação com a forma destra.

As razões por trás da destra quase exclusiva do DNA podem ser atribuídas a uma combinação de fatores relacionados à sua estrutura molecular, termodinâmica e considerações evolutivas. Aqui estão vários motivos principais:

1. Emparelhamento de bases e ligação de hidrogênio:
Os blocos de construção do DNA, os nucleotídeos, consistem em uma estrutura açúcar-fosfato e bases nitrogenadas. O pareamento dessas bases dentro da dupla hélice ocorre por meio de ligações de hidrogênio, formando pares de bases como adenina (A) com timina (T) e citosina (C) com guanina (G). A geometria e a disposição destes pares de bases favorecem naturalmente uma estrutura helicoidal destra. Os ângulos e distâncias específicos entre os pares de bases permitem ligações de hidrogênio ideais e interações de empilhamento, que estabilizam a conformação destra.

2. Interações da estrutura principal do açúcar-fosfato:
A estrutura açúcar-fosfato do DNA contribui para sua integridade estrutural e influencia sua conformação helicoidal. A molécula de açúcar desoxirribose no DNA tem uma conformação ligeiramente enrugada e sua ligação aos grupos fosfato cria uma estrutura assimétrica. Esta assimetria favorece uma hélice destra porque minimiza os choques estéricos e permite interações eletrostáticas mais favoráveis ​​entre os grupos fosfato carregados negativamente.

3. Termodinâmica e Estabilidade:
O DNA da forma B destro demonstrou ser termodinamicamente mais estável do que outras potenciais conformações helicoidais. A geometria específica e as interações dentro da hélice destra otimizam o empacotamento e minimizam a energia livre da molécula. Esta estabilidade termodinâmica contribui para a prevalência do DNA destro como a forma estrutural mais favorável.

4. Interações Proteína-DNA e Especificidade Enzimática:
Muitas proteínas que interagem com o DNA, como enzimas envolvidas na replicação, transcrição e reparo, evoluíram para reconhecer e se ligar à estrutura destra do DNA. A especificidade quiral destas proteínas garante interações adequadas com a molécula de DNA e facilita processos celulares essenciais. A prevalência do DNA destro fornece, portanto, um contexto molecular consistente para que a maquinaria celular funcione eficientemente.

5. Considerações Evolutivas:
Ao longo da evolução, a estrutura destra do DNA pode ter se tornado fixa e dominante devido à sua estabilidade e compatibilidade com os processos celulares. Uma vez que a forma destra se estabeleceu como a conformação predominante, a maquinaria celular e os sistemas genéticos evoluíram para reconhecer e utilizar exclusivamente esta quiralidade específica. Este viés evolutivo reforça ainda mais a prevalência do DNA destro nos sistemas biológicos.

Embora as razões exatas para a destra quase exclusiva do DNA sejam complexas e possam envolver uma combinação dos fatores acima, é claro que o DNA destro da forma B fornece as características estruturais e funcionais ideais para sistemas biológicos. Esta consistência estrutural tem implicações profundas no armazenamento e replicação da informação genética e nos intrincados processos moleculares que sustentam a vida.