Homokiral DNA yapısı ve DNA Strandlerinin birbirlerinin ayna görüntüsünün tersi yerleşimi.Watson-Crick DNA yapı modelini açıklamaya katkıda bulunabilecek yeni bir radikal bakış açısı.

 

Homokiral DNA yapısı ve DNA Strandlerinin birbirlerinin ayna görüntüsünün tersi yerleşimi

Watson-Crick DNA yapı modelini açıklamaya katkıda bulunabilecek yeni bir radikal  bakış açısı.

Özet

DNA iplikleri(strandleri), birbirlerinin ters ayna görüntülerinde konumlanarak homokiral DNA yapısı inşa etmilş olmalı.DNA strandleri ,birbirlerinin kopyaları olmalarıdır,ancak tamamen simetrik değillerdir. Her iki DNA ipliği de sağ -elli(Right-Handed) ve antiparaleldir, zıt yönlerde yerleşmişlerdir. Homokiral bir yapılanma için,DNA üzerinde birbirlerinin ters ayna görüntüsü konumunda yerleşmiş olmalıdırlar. İki sağ elli yapının  karşı karşıya pozisyonda ,zıt yönlü olarak yerleşebilmesi için , birbirlerinin ayna görüntülerinin tersi konumunda konumlanması  gerekir. Homokiral DNA yapısını oluşturmak için, öncü zincirin iç yüzü ve iç yüzünün ters ayna görüntüsü pozisyonu, yüz -yüze konumda bulunmalıdır.Leading strand'in(5-3)posizyonunun ayna görüntüsünün tersi Lagging strand(3-5) olmalıdır. Watson-Crick DNA helikal yapılanmasına bu güne kadar önemli bir ekleme yapılmamıştır.DNA strandlerinin birbirlerinin ayna görüntüsünün tersi yapılanmış olması,Replikasyon,transkripsiyon ve protein sentezinin  tam bilinmeyen  mekanizmalarını açıklayabilir.Bu tür moleküler süreçlerde DNA yapısını taklit eden "zıt yönlü ve polar asimetrik ikilik" temel mekanizma olmalıdır.

 Evrimsel süreçte, prebiyotik bir ortamda, sağ elli tek zincirli bir DNA virüsü ve onun ters ayna görüntüsü, eşleştiğinde, ilkel bir DNA oluşturabilir.

                                                              

Şekil 2. Açıklaması.Kiralite yi  (chirality-handedness) anlamak için sağ ve sol ellerimizi yönleri en iyi örnektir.DNA zincirlerinin her ikiside Sağ-ellidir.(R-handed).Bu şekilde  sadece sağ el iç yüzü ve sağ el iç yüzününün ayna görüntüsünün tersi pozisyonları ve yönleri gösterilmiştir .Sağ ellimizde R-handed yapıdadır. Homokiralite bir canlılık özelliğidir ve sağ ve sol ellerimiz homokiraldir.Yani ayna görüntüleri birbirleriyle çakışmaz ve tam simetrik değildirler.  Sağ eldivenin yapısını değiştirmeden sol eldiven yapamayız, ancak yönsel konumunu değiştirebiliriz. Sağ elimizi avuç içi açık şekilde tutarsak, sağ elin başparmağı sağ yönü, ters ayna görüntüsü ise sol yönü gösterir. Avuç içleri aşağıya doğru tutulursa, sağ elin başparmağı sol yönü, sol elin başparmağı ise sağ yönü işaret eder. "Ellilik (handedness) kiralite ve homokiralite değiştirilemez, ancak yönlülük değiştirilebilir."

 

Kiral molekülleri ilk tanımlayan pastör olmuştur. O zaman bu güne kadar, kiralite, homokiralite ve ellilik (handedness)  olan yapılarda  bilinmeyen tarafları vardır.  Bu kavramlara yönlülük(directionality) eklenerek düşünülürse ,mekanizmaları daha kolay  anlaşılabilir."DNA stranleri birbirlerinin ters ayna görüntüsü pozisyonunda yerleşmiş olabilirler ve  zıt yönlü homokiral asimetrik polar bir DNA  yapısı oluşturabilirler. Bu şekilde bir DNA modeli, homokiral yaşamın oluşumu gibi birçok bilinmeyeni açıklayabilir. Homokiralite, canlıların bir özelliğidir ve aynı molekülün sağ elli veya sol elli formlarından yalnızca birine olan tercihi ifade eder. Aminoasitlerin ,sol-elli ve sağ-elli olan iki enantiomeri vardır.Canlı yapılanmalarında DNA ve RNA sağ elli(R-handed) iken, glisin hariç tüm amino asitler sol ellidir.(Left-handed). Kiralite, bir nesnenin veya molekülün ayna görüntüsüyle üst üste getirilememesi özelliğidir. Kiralite ve el yönü genellikle enantiomer düzeyinde aynı anlamda kullanılır, ancak küçük farklılıklar vardır. Kiralite, bir nesnenin ayna görüntüsüne üst üste getirilememesinin geometrik özelliğidir. Ellilik(handedness), kiralitenin yönünü gösterir ve kiral nesnelere sağ-sol veya yukarı-aşağı etiketleri veririz. Ancak, kiraliteyi yalnızca enantiyomer düzeyinde değerlendirmek yanıltıcı olabilir. Makroskobik düzeyde, kiralite ve homokiralite üzerine farklı ve yeni bakış açılarına ihtiyaç duyulabilir. Yönlülük pozisyonları, homokiral, kiral ve elli(handed) yapılarının tam olarak anlaşılmasında çok önemli olabilir. Kiralite, yönlülük için gerekli değildir, ancak kiral bir molekül zıt yönlerde konumlandırılabilir. DNA zincirlerinin her ikiside  sağ ellidir, ancak zıt yönlerde yerleşmişlerdir. Sol-elli  amino asitler de  homokiral bir  vucud yapısı oluşturmak için vücudun sağ ve sol taraflarında birbirlerinin  ters ayna görüntüleri şeklinde yerleşmiş olmalıdırlar (Şekil 2, 4) 

Şekil1. Açıklaması:Homokiral yapılarda, R-elli veya L-elli moleküllerden yalnızca biri kullanılır. DNA homokiral bir yapıya sahiptir ve her iki iplik de R-ellidir. Baz çiftleri DNA ipliklerinin iç yüzeylerine bağlanır. Şeker-fosfat omurgası dış taraftadır. DNA ipliklerinin iç yüzeyleri birbirine zıt yönde düzenlenmiştir. İki iplik antiparalel yönlerde ilerler (biri 5'→3', diğeri 3'→5') ve "iç yüzeyleri", yani bazların bağlı olduğu taraflar, baz eşleşmesine izin verecek şekilde birbirine doğru yönlendirilmiştir. Asıl soru, iki R-elli molekülün nasıl yüz yüze zıt pozisyonlara yerleştirildiğidir. İki sağ eldivenin iç yüzeylerini yüz yüze koyduğumuzda, ayna görüntüsü oluşur. Sağ elimizin iç yüzeyini (avuç içi) sanki aynada sol elimizin iç yüzeyiymiş gibi görürüz. Gördüğümüz şey hala sağ el ve iç yüzüdür. Sağ elli DNA zincirleri birbirlerinin ayna görüntüsü konumunda bulunmazlar. Sağ elin avuç içi tarafı ve 180 derece döndürülmüş pozisyonu, birbirlerinin ters ayna görüntüsü konumunda, yüz yüze geldiğinde, DNA benzeri bir yapı oluşturur. Bu nedenle, homokiral DNA yapısı için DNA zincirlerinin birbirlerinin ters ayna görüntüsü konumlarında bulunması gerekir.

El ve kiralite değiştirilemez, ancak yönler konuma göre değiştirilebilir. İnsan vücudunun tam merkezinden dikey olarak geçen bir eksene göre, vücudun sağ ve sol tarafları ve içlerindeki ikili organlar homokiral olmalıdır. Beyin yarımküreleri, gözler, kulaklar, akciğerler, böbrekler, testisler, yumurtalıklar, kollar, bacaklar ve eller homokiraldir. Bunlar birbirlerinin ayna görüntüleridir ve mükemmel simetrik olmayan, zıt yönlü homokiral yapılardır. Gezegenimizin kuzey ve güney yarımküreleri ekvatorda buluşarak zıt yönlü ve asimetrik bir kiral yapı oluşturabilir. Venüs-Dünya, Jüpiter-Satürn, Uranüs-Neptün benzer komşu gezegenlerdir, ancak tam simetrik değillerdir ve aralarındaki mesafe kozmik ölçekte sıfıra yakındır, bu da onları kiral yapabilir. Andromeda ve Samanyolu, zıt yönlerde birbirlerine doğru hareket eden komşu sarmal galaksilerdir,en sonunda birleşip tek bir galaksi meydana getirecekler ve bu nedenle kiral olabilirler. Kiralite, zıt yönlü asimetrik ikili yapılar için de evrensel olabilir.

"Zıt yönlü asimetrik ikilik," atom altı parçacıklardan olası ikiz evrenlere kadar neredeyse her şeyde gözlemlenebilir gibi"

Homokiral canlı yapılarda, "Zıt yönlülük ve polarite ile birlikte asimetrik ikilik" yaşamın temel bir özelliği olmalıdır. DNA, yapısında tüm bu özelliklere sahip en önemli molekül olabilir. DNA iplikleri antiparalel, zıt yönelimli ve R-ellilik (R-Handedness)yapısına sahip olduğundan homokiral olmalıdır. Leading ve lagging strand birbirlerinin ayna görüntülerinin tersi pozisyonda konumlanmış olmalıdırlar. Lagging strand, leading strandin ters ayna görüntüsü olarak yapılanmış olmalı.. Başka bir deyişle, DNA strandleri birbirlerinin ters ayna görüntüsü konumunda  DNA ya yerleşmişlerdir. Bu tür bir model evrim sırasında geliştirilmiş ve çok hücreli organizmalara geçişi sağlamış olabilir (Şekil 3). Replikasyon, transkripsiyon ve protein sentezindeki tüm süreçler, moleküler mekanizma yoluyla DNA'nın homokiral yapısını taklit ederek işliyor gibi görünmektedir.

Bu makalede, R-el DNA zincirlerinin homokiral DNA içinde nasıl ters (ters çevrilmiş) ayna görüntüsü konumunda olabileceğini açıklamaya çalışmaktadır. Ek olarak, homokiral L-el amino asitlerin vücudun sağ ve sol taraflarında olası farklı lokalizasyonundan kısaca bahsedilmiştir.

 Watson-Crick DNA yapı modelini açıklamaya katkıda bulunabilecek yeni bir bakış açısı.

Çoğu DNA çift sarmalı sağ ellidir(R-handed); yani, sağ elinizi uzatıp başparmağınızı yukarı doğru ve parmaklarınızı başparmağınızın etrafına kıvırdığınızda, başparmağınız sarmalın eksenini, parmaklarınız ise şeker-fosfat omurgasını temsil eder. Sadece Z-DNA adı verilen bir DNA türü sol eldir. DNA çift sarmalı anti-paraleldir, yani bir ipliğin 5' ucu, tamamlayıcı ipliğin 3' ucuyla eşleşir (ve tersi). Nükleotidler, bir şekerin 3' ucunu bir sonraki şekerin 5' ucuna bağlayan fosfat grupları ile birbirine bağlanır.[1] Herhangi bir DNA ipliği, polimer zincirindeki ilk ve son nükleotidi işaretleyen grupların kimyasal doğası tarafından belirlenen bir polariteye sahip nükleotidlerin bir polimeridir. Bir DNA zincirinin başlangıcına 5'-uç denir, çünkü ilk nükleotidin deoksiriboz şekerinin C'5 atomunun fosfat grubuyla sonlanır; karşı ucuna ise 3'-uç denir, çünkü son nükleotidin deoksiriboz şekerinin C'3 atomunun hidroksil grubuyla sonlanır.[2] Her DNA zincirinin polaritesi vardır ve bu, zıt yönlü antiparalel homokiral DNA yapısıyla birlikte DNA fonksiyonları için de gerekli olabilir. DNA strandleri birbirlerinin ters (ters çevrilmiş) ayna görüntüsünde yer alabilir ve polariteye ve zıt yönlülüğe sahiptirler.

"DNA ipliklerinin neden ters ayna görüntüsü pozisyonlarında lokalize olması gerektiği" sorusu akla geliyor. Kısa cevap şu: İki R-elli molekülün iç yüzeyleri birbirine zıt yönlerde bakacak şekilde konumlandığında, ancak birbirlerinin ters ayna görüntüsünde yer alabilirler. Benzer şekilde, R-elli DNA iplikleri zıt yönlerde antiparalel olarak, yani birbirlerinin ters ayna görüntüsünde bulunur ve bu, DNA'nın homokiral yapısı için gerekli olabilir.

İki sağ eldiveni simetrik olarak üst üste kolayca koyabiliriz, ancak iç yüzeylerini simetrik olarak birbirine bakacak şekilde konumlandırmak mümkün değildir ve konumları birbirinin ayna görüntüsüdür. Sağ elimize aynada baktığımızda, sol elimizmiş gibi görürüz, ancak gördüğümüz sağ elimizdir. Sağ ve sol ellerimizin avuç içlerini birbirine karşı kolayca yerleştirebiliriz çünkü zıt yönlere sahiptirler. (Aslında, mükemmel simetrik değiller.) Yüz yüze pozisyon için zıt yönler gereklidir. İki sağ eldivenin iç yüzeylerini (avuç içlerini) zıt yönlerde, antiparalel ve yüz yüze nasıl konumlandırabiliriz? Eldivenlerden birini saat yönünün tersine 180 derece döndürdüğümüzde, eldivenlerin iç yüzeyleri birbirine bakar, antiparalel zıt yönlerde ve birbirlerinin ters ayna görüntüsü konumunda bulunurlar ve bu, DNA strandlerinin  konumuna benzer. (Şekil 2.)Başka bir deyişle  sağ -elli DNA strandlerinin  iç yüzlerinin karşıkarşıya gelebilmesi için,birbirlerinin ayna görüntüsünün tersi yerleşmiş olmaları gerekir.

Eşleşmiş bazlar, DNA çift sarmalındaki şeker-fosfat omurgasının iç tarafına (yüzüne) bağlıdır. Bu nedenle, birbirine bakan DNA ipliklerinin iç yüzeylerinin doğru konumlandırılması çok önemlidir ve gereklidir. Her iki DNA ipliği de sağ ellidir, ancak biri sağa, diğeri sola veya zıt yönlerde yukarı-aşağı (5'-3' ve 3'-5') yönlendirilmiştir. Bu düzenleme modeli, ancak iki sağ elli ipliğin zıt ayna görüntüsü pozisyonlarında düzenlenmesiyle mümkün olmalıdır. 

DNA stranleri  zıt yönlü ve polar homokiral  bir yapılanmaya sahip olmalıdır, ancak mükemmel simetrik değildirler. Her iki iplik de sağ ellidir, ancak yönler zıt yönlerde yer alır.Strandlerden biri sağ elli-sağ yönlü ise (R-handed,R-directional), diğeri ters ayna görüntüsü pozisyonu nedeniyle sağ elli-sol yönlü (R-handed,L-directional) olmalıdır. Her ikiside sağ elli olan DNA strandleri  ancak bu tür bir düzenleme modeliyle sarmal homokiral bir yapı oluşturabilir. Sağ elli DNA strandlerinin birbirlerinin ters ayna görüntüsü pozisyonlarda konumlanmaları, tüm canlılarda homokiral yapılandırma için gerekli olmalı. Evrim, her iki sağ elli ipliğin iç yüzlerini ters ayna görüntüsü pozisyonlarıyla birbirine bakacak şekilde yerleştirmeyi ve ökaryotik organizmaları geliştirmeyi başarmış olabilir. Replikasyon, transkripsiyon ve protein sentezindeki tüm moleküler süreçler, DNA'nın homokiral yapısını taklit ederek işliyor gibi görünmektedir.

Primordial DNA

Virüsler, yakın akrabaları arasında ve enfekte ettikleri konak hücrelerle genetik bilgiyi hızla değiştirmeleriyle ünlüdür. Bu değişim, virüs ve konak evriminin doğası ve hızı üzerinde derin etkilere sahiptir. Çift sarmallı DNA virüsleri arasında rekombinasyon yaygındır, aynı şekilde çift sarmallı DNA virüsleri veya retrovirüsler ile konak genomları arasında genetik değişim de yaygındır. RNA virüs genomları arasında rekombinasyon da iyi bilinmektedir. Bununla birlikte, hem RNA hem de tek sarmallı DNA virüslerinin konak çift sarmallı DNA genomlarıyla rekombine olduğuna ve daha da şaşırtıcı bir şekilde, RNA virüs genlerinin tek sarmallı DNA virüs genomlarıyla rekombine olduğuna dair artan kanıtlar vardır. Mekanizmalar hala belirsizdir, ancak bu derin rekombinasyon virüs evriminin kapsamını büyük ölçüde genişletir ve virüs taksonunu karıştırır [4]

Şekil 3. (Quizlet'ten uyarlanmıştır. Virüsün morfolojisi) Evrimsel süreçte, ilkel DNA'nın olası oluşumu ve çok hücreli organizmalara geçiş bu şekille açıklanmaya çalışılabilir. Tek sarmallı DNA virüsü ve ters ayna görüntüsü pozisyonu, prebiyotik çorbada yüz yüze pozisyonda birleşmiş olabilir. RNA virüs genlerinin tek sarmallı DNA virüs genomlarıyla rekombine olduğu bilindiğinden, RNA virüslerinin bir şekilde ilkel DNA oluşumuna katkıda bulunmuş olması mümkündür. Evrim,  iki R-handed strandi hem sağ yönlü -sağ elli(R-directined-R-handed) ,hem de sağ elli -sol yönlü (R-handed-R-directional)  pozisyonda :strandlerin  iç yüzlerini ters ayna görüntüsü pozisyonlarında birbirine bakacak şekilde lokalize etmeyi ve ökaryotik organizmalar geliştirmeyi başarmıştır.

Evrimsel süreç sırasında, R-elli çift sarmallı DNA, tek sarmallı DNA ve RNA virüsleri ilkel DNA'nın oluşumuna katkıda bulunmuş olabilir. Virüslerin, tüm canlıların genomlarını kullanabilen ve enfekte edebilen moleküler tanıma özellikleri, evrimin erken aşamalarında ilkel DNA ipliklerinin yapısına katkılarından kaynaklanıyor olabilir. İlkel DNA'nın olası oluşumu, DNA yapısına potansiyel benzerliği dikkate alınarak açıklanmaya çalışılmaktadır. Şekil [3]

                                                     

Şekil 4. Şekil a, Şablon:PD-USGov-Unincorporated/doc'tan (değiştirilmemiş)

Şekil b. Bu şekilde, solak amino asitlerin(L-handed aminoacides) vücudun sağ ve sol taraflarındaki olası lokalizasyonu gösterilmektedir. Sol-elli  amino asitler, vücudun sağ ve sol kısımlarında birbirlerinin ters ayna görüntüsü konumunda yer alabilir. Yani vucud sol yarısındaki amino asitler sol-elli,sol yönlü(L-handed L-directional),sağ vucud yarısında ise ,sol elli-sağ yönlü (L-handed-R-directinal) yerleşmiş olmalıdırlar.Ancak bu yerleşim modeliyle  sağ ve sol eller  ve diğer homokiral yapılar ,birbirlerinin ayna görüntüsü yapı oluşturabilirler.Eğer ayna görüntüsünün tersi yerleşim olmasaydı iki sağ elli veya iki sol elli yaratıklar olabilirdi.

Sol el avuç içi ve sol elin ters ayna görüntüsü konumu, vücudun sağ ve sol kısımlarındaki amino asitler için de geçerli olabilir. Bu model veya lokalizasyon, zıt yönlerdeki sağ ve sol eller gibi, ayna görüntüsü homokiral bilateral vücut yapısı için gerekli olmalıdır.

Şekil c:Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM), Richard-Willstätter-Str. 11, 12489 Berlin, Germanyn2024, 14(3), 341;https://doi.org/10.3390/life14030341 alınmıştır.(değişiklik yapılmadı)

Şekil d.L-Alanine amino asidinin sağ ve sol vucud yarılarında , olası ayna görüntüsünün tersi yerleşimleri gösterilmiştir.Sol el iç yüzü ve sol el iç yüzünün ayna görüntüsünün tersi  pozisyonlarına benzer konumlanmış olmalıdırlar.

                           Tartışma

Yönlülük, kiralite, homokiralite ve ellilik(handeness) ile birlikte düşünülmelidir.Canlılardaki tüm homokiral mekanizmaları anlamak için DNA strandlerinin birbirlerinin  ters ayna görüntüsü pozisyonlarında lokalize olmaları gerekli olmalı.Çok hücreli ökaryotik canlıların oluşması için zıt yönlü ve polar  ikili homokiral asimetrik vucud  yapılanması için gerekli olmalıdır. Vücudun sağ ve sol kısımları tam olarak orta çizgide buluştuğunda tek bir vücut yapısı oluşur. İki zıt yönlü vücut parçasının oluşumu için, L-el amino asitleri vücudun sağ ve sol taraflarında birbirine zıt yönlü pozisyonlarda bulunabilir. Şekil 4.

İnsan Genom Projesi (HGP) ilerledikçe, dizinin yalnızca %1,2'sinin protein kodlayan genlerde temsil edildiği gözlemi gibi büyük sürprizler ortaya çıktı ve bu da DNA'nın geri kalanının rolleri hakkında bilgisizlik veya belirsizlikleri ortaya koydu.[3] Bir hücredeki DNA'nın uzunluğu yaklaşık 2 metredir. Çeşitli çalışmalar, hem erkek hem de kadınlarda ortalama 30-35 trilyon hücre bulunduğunu bildirmektedir. Trilyonlarca metre uzunluğundaki DNA yapısında, tüm DNA ipliklerinin ters ayna görüntüsü pozisyonlarında veya antiparalel ve zıt yönlü olarak mükemmel bir şekilde bulunması mümkün değildir. Bu, DNA'nın sadece küçük bir kısmının kullanılmasının nedenlerinden biri olabilir. Ters ayna görüntüsü düzenlemeleri, DNA'nın yaklaşık %1,2'sini oluşturan gen bölgelerinde mükemmel bir şekilde meydana gelebilir.

Ayrıca, vücudun sağ ve sol taraflarındaki hücrelerdeki DNA ve genlerin birbirlerinin ters ayna görüntüsü pozisyonlarında yerleşmiş mümkün olmalı. Bu, insanlarda ve diğer canlılarda sağ ve sol vücut parçalarının ve organlarının birbirlerinin ayna görüntüsü homokiral yapısını sağlamak için zorunlu olabilir.

Referanslar

1. Leslie A. Pray, Ph.D. DNA Yapısı ve Fonksiyonunun Keşfi: Watson ve Crick

2008 Nature Education 1(1):100

2. Giovanni Maga. DNA Replikasyonu. Biyomedikal Bilimler Modülü, 2017

https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374984-0.00431-9

3. Omenn GS (2021). "İnsan Proteom Organizasyonunun Amiral Gemisi Projesi Olan HUPO İnsan Proteom Projesi Üzerine Düşünceler, 10 Yıl Sonra". Moleküler ve Hücresel Proteomik. 20 100062. doi:10.1016/j.mcpro.2021.100062. PMC 8058560. PMID 33640492

4. Kenneth M Stedman. Derin Rekombinasyon: DNA Virüs ve Konak Genomlarında RNA ve ssDNA Virüs Genleri. 2015 Kasım;2(1):203-17. Yayın tarihi: 2 Eylül 2015. DOI: 10.1146/annurev-virology-100114-055127

A new perspective on homochiral DNA strands orientations and homochiral DNA structure and chirality -handedness

A new perspective on homochiral DNA strands orientations and homochiral DNA structure

A new perspective on DNA strands orientations and homochiral  structuring

 The DNA strands might have formed homochiral DNA structure by positioning themselves in reversed(inverted) mirror images of each other. They should be copies of each other but not completely symmetrical. Both DNA strands are right handed and antiparallel, oriented in opposite directions but they may be located in reversed mirror image position of each other on DNA. For two right-handed structures to be localized in the homochiral position, they must be in a position that is the opposite of each other's mirror images. Leading strand inner side and it's inner side reversed mirror image position should be located to build in face to face position for homochiral DNA structuring.During the evolutionary process, in a prebiotic environment, a right-handed single-stranded DNA virus and its reversed mirror image, when paired, may form a primordial DNA. 

                                    

Figure 1.Details. In homochiral structures, only one of either R-handed or L-handed molecules is used. DNA has a homochiral structure, and both strands are R-handed.Base pairs attach to the inner surfaces of DNA strands. The sugar-phosphate backbone is on the outside. The inner surfaces of the DNA strands are arranged opposite to each other.The two strands run in antiparallel directions (one 5'→3', the other 3'→5'), and their "inner surfaces",the sides with attached bases are indeed oriented toward each other to allow base pairing. The real question is how two R-handed molecules  are located into the  face to face opposing positions. When we place the inner surfaces of the two right gloves face to face,a mirror image position is created. We see the inner surface (palmar) of our R- hand as if it was the inner surface of our L-hand in the mirror. What we see is still the R- hand and its inner face. R-handed DNA strands are not located in mirror image position of each other. When the palmar side of the R-hand and it's rotated 180 degree position are localized in reversed mirror image position of each other face to face,produces DNA-like structuring.So, DNA strands must be located in reversed mirror image positions of each other for homochiral DNA structure. 

                                        Introduction

 Since Pasteur pointed out chiral molecules, chirality, homochirality, and handedness have not been fully explained. It could be suggested that adding directionality to these concepts might be helpful for understanding them.A model based on "reversed mirror image opposite directional homochiral asymmetric polar structure of DNA" could explain many unknown things the formation of homochiral life. Homochirality is a property of living things and refers to the preference for only one of the right-handed or left-handed forms of the same molecule. DNA and RNA are R-handed, while all amino acids except glycine are L-handed In living organisms.Chilarity is the property of an object or molecule can't superpose to its mirror image .Chirality and handedness are used generally same meaning at the enantiomer level but there are small diferencies. Chirality is the geometric property of an object non-superimposable on its mirror image. Handedness tells orientation of chirality and we give a label those right- left or up-down to the chiral objects. However, considering chirality only at the enantiomer level might be misleading. At the macroscopic level, different and new perspectives on chirality and homochirality may be needed. Directionality can be very important in fully understanding homochiral, chiral, and handed structures. Chirality is not necessary for directionality, but a chiral molecule can be positioned in opposite directions. DNA strands are R-handed but they are located in opposite directional positions.Left-handed amino acids may be also arranged in reversed mirror images on the right and left sides of the body to form a homochiral structure. (Figure2,4) Handedness and chirality cannot be changeble but directions can be change acording to the position. According to an axis passing vertically through the exact center of the human body, the right and left sides of the body and the dual organs within them must be homochiral. The brain hemispheres, eyes, ears, lungs, kidneys, testes, ovaries, arms, legs, and hands are homochiral. These are mirror images of each other and oppositely oriented homochiral structures that are not perfectly symmetrical. Our planet's northern and southern hemispheres can meet at the equator, forming a chiral structure that is oppositely oriented and asymmetrical. Venus-Earth, Jupiter-Saturn, Uranus-Neptune are similar neighboring planets, but they are not perfectly symmetrical, and the distance between them is close to zero on a cosmic scale, which could make them chiral. Andromeda and the Milky Way are neighboring spiral galaxies moving towards each other in opposite directions; they may be chiral. Chirality may also be universal for oppositely oriented asymmetric binary structure.

Figure2.Details. We cannot make right glove without altering its structure as a left glove but we can change its directional position. If we hold our right hand with our palmar side open, the thumb of the right hand points to the right direction and its reversed mirror image position points left direction. If the hand palms are held downwards, the thumb of the right hand points to the left direction and left hand thumb points right direction "Handedness,chirality and homochirality cannot be changeable but directionality can ce changeable.

"Asymmetric duality with opposite directional,” may be observed in almost everything, from subatomic particles to possible twin universes" Figure1.Details. We cannot make right glove without altering its structure as a left glove but we can change its directional position. If we hold our right hand with our palmar side open, the thumb of the right hand points to the right direction and its reversed mirror image position points left direction. If the hand palms are held downwards, the thumb of the right hand points to the left direction and left hand thumb points right direction "Handedness,chirality and homochirality cannot be changeable , but directionality can be changeable” 

In homochiral living structures, "asymmetric duality along with opposite directionality and polarity" must be a fundamental characteristic of life. DNA may be the most important molecule possessing all these characteristics in its structure. DNA strands are  antiparallel,oposite orientationted and R-handed structure, they must be homochiral.Leading and lagging strands should be arranged in the opposite direction of each other's mirror images.The lagging strand may be structured as an inverted mirror image of the leading strand. In other words, DNA strands may be located in reversed mirror image position of each other. This type of model may have been developed during evolution and enabled the transition to multicellular organisms. Figure 3). All processes in replication, transcription, and protein synthesis appear to mimic the homochiral structure of DNA by  molecular mechanism.

This study tries to explain how R-handed DNA strands can be in an inverted(reversed) mirror image position within homochiral DNA. Additionally, the possible differential localization of homochiral L-handled amino acids in the right and left sides of the body is briefly mentioned.

A new perspective that may add to explain the DNA structure model.

Most DNA double helices are right-handed; that is, if you were to hold your right hand out, with your thumb pointed up and your fingers curled around your thumb, your thumb would represent the axis of the helix and your fingers would represent the sugar-phosphate backbone. Only one type of DNA, called Z-DNA, is left-handed.The DNA double helix is anti-parallel, which means that the 5' end of one strand is paired with the 3' end of its complementary strand (and vice versa). Nucleotides are linked to each other by their phosphate groups, which bind the 3' end of one sugar to the 5' end of the next sugar.[1]Any given DNA strand is a polymer of nucleotides, which has a polarity, specified by the chemical nature of the groups marking the first and the last nucleotide in the polymer chain. The beginning of a DNA strand is called the 5′-end, since it terminates with the phosphate group of the C′5 atom of the deoxyribose sugar of the first nucleotide, while the opposite extremity is called the 3′-end, since it terminates with the hydroxyl group of the C′3 atom of the deoxyribose sugar of the last nucleotide.[2] Each DNA strand has polarity and it also might be necessary for DNA functions together with opposite directional  antiparallel homochiral DNA structuring. DNA strands might be located in reversed(inverted)mirror image of each others position  and they have  polarity and opposite directionaity.

 Now,the  the question is why it might be necessary for DNA strands to be in reversed mirror image positions.The short answer is this: Two R-handed molecules,theirs inner surfaces face to face to each other in opposite directional position can only be localized in the reversed  mirror image of each other's . Similarly, the R-handed DNA strands are located in opposite direction antiparallel, that is reversed mirror image of each other and it may be necessary for homochiral structure of DNA.

We can easily put two right gloves on top of each other symmetrically but it is not possible to bring the inner surfaces of them face to face position symmetrically and their position is mirror image of each others. When we look our right hand in a mirror, we see it as if it was your left hand, but what we see is your right hand. We can easily place the palms of our right and left hands opposite to each other because they have opposite directionality. (Actually, they are not perfectly symmetrical.) For the face-to-face position, the opposite directions are required.How can we positioned the inner surfaces (palms) of two right gloves in opposite directions, antiparallel and face to face. When we rotate one of the  glove 180 degrees counterclockwise, the inner surfaces of the gloves face to each other,they are located in anti-parellel  opposite directional and reversed mirror image position of each other and this is similar to the position of DNA strands. (Figure 2.)

Paired bases are attached to the inner side(face) of the sugar-phosphate backbone in the DNA double helix. Therefore, the correct positioning of the inner surfaces of the DNA strands facing each other is crucial and essential.Both DNA strands are right-handed, but one is oriented to the right and the other to the left or up-down in opposite directions (5'-3' and 3'-5'). This arrangement pattern should only be possible if the two right-handed strands are arranged in opposite mirror-image positions. In other words, the DNA strands must be localized in reversed mirror image positions of each others for homochiral DNA structure.

DNA can have opposite directional and polar homochiral dual structuring, but they are not perfectly symmetrical.  Both strands are R-handed but directions are localizied in oppositely. If one of the strand is R-handed-R-directional the other one must be R-handed-Left-directional due to its reverse mirror image position. Both R-handed strands can only form a helical homochiral structure with this type of arrangement pattern. Reversed mirror image positions of each other R-handed DNA strands might be essential for homochiral structuring in all the  living things. Evolution has managed to localize both R-handed strands inner faces to face each other by reversed mirror image positions and developing eukaryotic organisms. All molecular processes in replication, transcription, and protein synthesis appear to mimic the homochiral structure of DNA.

Primordial DNA

Viruses are notorious for rapidly exchanging genetic information between close relatives and with the host cells they infect. This exchange has profound effects on the nature and rapidity of virus and host evolution. Recombination between dsDNA viruses is common, as is genetic exchange between dsDNA viruses or retroviruses and host genomes. Recombination between RNA virus genomes is also well known. However, there is now growing evidence for both RNA and ssDNA viruses recombining with host dsDNA genomes and, more surprisingly, RNA virus genes recombining with ssDNA virus genomes. Mechanisms are still unclear, but this deep recombination greatly expands the breadth of virus evolution and confounds virus taxon [4]  

During the evolutionary process, R-elli dsDNA, ssDNA and RNA virusses may have contributed to the formation of primordial DNA. The molecular recognition properties of viruses, which can utilize and infect the genomes of all living things, may be due to their contribution to the structure of primordial DNA strands in the early stages of evolution. The possible formation of primordial DNA is attempted to be explained by considering its potential similarity to DNA structure. Figure [3] 

                                                                 

Figure 3. (Modified from Quizlet.Morphology of the virus) In the evolutionary process, posible formation of primordial DNA and the transition to multicellular organisms may be tried to explain by this figure. Single strand DNA virus and it's  reversed mirror image position  might be combined  in face to face position in the prebiotic soup. Given that RNA virus genes are known to recombine with ssDNA virus genomes, it is possible that RNA viruses have contributed to primordial DNA formation in some way. Evolution has managed to localize both R-handed and R- directional strands inner faces to face each other by reversed mirror image positions and developing eukaryotic organisms.

Figure 4. Figüre a,from Template:PD-USGov-Unincorporated/doc. (unchanged)

 Figüre b. The possible localization of left-handed amino acids in the right and left sides of the body is shown in this figure. L-handed aminoacidos might be located in reversed mirror image position of each other in the right and left parts of the body. Left hand palmar side and reversed mirror image position of the left hand position may be also valid for aminoacides in the right and left part of the body. This model or localization may be necessary for mirror image homochiral bilateral body structuring, like right and left hands in opposite directions

Discussion

Directionality might be considered in conjunction with chirality, homochirality, and handedness.Reversed mirror-image arrangement of the strands may be necessary understanding the all the homochiral mechanisms in living things. Opposite directional and polar homochiral dual asymmetric structuring may be necessary to occuring multicelluler eukaryotic living things.A single body structure is formed when the right and left parts of the body meet precisely at the midline.For the formation of two opposing bi- directional body part building , L-handed aminoacids  might  be located in opposite directional positions of each other on the right and left sides of the body.Figure 4.

As the Human Genome Project (HGP) progressed, there were such major surprises as the observation that only 1.2% of the sequence was represented in protein-coding genes, revealing ignorance or uncertainties about the roles of the rest of the DNA.[3] The length of DNA in a cell is about 2 meters. Various studies report that there are approximately 30-35 trillion cells on average in both male and female.In a structure as long as DNA trillions meters, not all DNA strands can exist in reversed mirror-image positions or anti-parelel and opposite directional perfectly.This could be one of the  reason why only a small portion of the DNA is used. Reverse mirror-image arrangements perfectly may occur in gene regions, which make up approximately 1.2% of DNA.

It may be also possible DNA and genes in the cells of the right and left sides of the body located in reversed  mirror images  positions of each other.It may be build to provide for the mirror image homochiral structuring of the right and left body parts and organs in humans and other living beings.

References

1.Leslie A.Pray,ph.D.Discovery of DNA structure and Function:Watson and Crick

2008 Nature education 1(1):100

2.Giovanni Maga. DNA Replication. Module Biomedical Sciences,2017

https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374984-0.00431-9   

3.  Omenn GS (2021). "Reflections on the HUPO Human Proteome Project, the Flagship Project of the Human Proteome Organization, at 10 Years". Molecular & Cellular Proteomics. 20 100062. doi:10.1016/j.mcpro.2021.100062. PMC 8058560. PMID 33640492

4. Kenneth M Stedman. Deep Recombination: RNA and ssDNA Virus Genes in DNA Virus and Host Genomes. 2015 Nov;2(1):203-17. Epub 2015 Sep 2. DOI: 10.1146/annurev-virology-100114-055127