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{{Dieser Artikel|behandelt das geometrische Gebilde. Zum Sachbuch des Nobelpreisträgers James D. Watson siehe [[Die Doppelhelix]].}}
[[Datei:Double Helix.png|mini|Abb. 1: Zwei einander umlaufende Wendeln bilden eine Doppelhelix]]
[[Datei:TORUSA-3 Schraube entlang einer Schraube.png|mini|hochkant=1.0|Abb. 2: Eine zur Wendel geformte Wendel heißt auch Doppelwendel]]

Die '''Doppelhelix''' ([[Plural]] ''Doppelhelices''; {{grcS|ἕλιξ}} ''hélix'' ‚Windung‘) ist ein [[Geometrische Figur|geometrisches Gebilde]], bei dem – im Gegensatz zur einfachen [[Helix]] – das Motiv der Windung doppelt auftaucht.

Man unterscheidet zwei Formen von Doppelhelices:
* Typ 1 besteht aus zwei umeinanderlaufenden einfachen Helices, man bezeichnet ihn auch als zweigängige Schraube (Abb. 1)
* Typ 2 besteht im Gegensatz dazu aus nur einem Strang. Dieser ist zu einer Helix gewunden, die ihrerseits wiederum zu einer Helix mit größerem Radius gewunden ist. Diesen Typ nennt man auch '''Doppelwendel''' (Abb. 2).

== Biochemie ==
In der [[Biochemie]] wird der Begriff Doppelhelix zur Beschreibung einer [[Sekundärstruktur]] zumeist für den Typ 1 gebraucht. Er bezeichnet zwei parallele Stränge von [[Makromolekül]]en, die schraubenartig einander umlaufen. Das prominenteste Beispiel ist die Struktur des in allen Lebewesen vorkommenden [[Desoxyribonukleinsäure]]-[[Molekül]]s. Der Verlauf der DNA-Stränge ist hierbei zusätzlich noch gegenläufig ([[Antiparallelität (Biochemie)|antiparallel]]). Die eigentlichen Helices werden vom [[Backbone (Biochemie)|Rückgrat]] der DNA gebildet, das aus Phosphaten und Zuckern besteht. Die sogenannten „Sprossen“ sind die Basen, die die beiden Einzelstränge über Wasserstoffbrückenbindungen verbinden.
[[Datei:Bdna cropped.gif|mini|Doppelhelix einer [[B-DNA]], geometrisch korrekte Darstellung]]

Die DNA-Doppelhelix wird oft fälschlicherweise dargestellt als ein Doppelstrang, bei dem sich die einzelnen Stränge ineinander greifend umlaufen (siehe Abbildung 1, rot/blau). Tatsächlich laufen beide Stränge jedoch antiparallel zueinander um eine gemeinsame Achse (siehe nebenstehende Abbildung). In dieser Anordnung werden auch die große und kleine Furche der DNA ersichtlich, die in der vereinfachten Darstellung nicht zu sehen sind.

Innerhalb der [[Chromosom]]en sind diese DNA-Doppelhelices nochmals spiralig verdichtet um [[Nucleosom]]en angeordnet, welche wiederum vermutlich spiralig in einer „Super-Super-Helix“ aufgewickelt sind.

Eine spezielle Form der Doppelhelix findet sich in der Struktur von [[Keratine]]n in [[Aktinfilament]]en. Das Besondere bei diesem Strukturprotein ist, dass die Einzelstränge bei dieser Doppelhelix vom Typ 1 selbst zu einer Helix gewunden sind, für sich also eine Doppelwendel vom Typ 2 darstellen.

In solchen Fällen spricht man von einer [[Coiled-Coil]]-Struktur, bei der bis zu sieben Einzelstränge beteiligt sein können.

Doppelhelices unterschiedlicher Ausdehnung und Gängigkeit sind z. B. [[A-DNA]], [[B-DNA]] und [[Z-DNA]].

[[Datei:Doppelwendel.jpg|mini|Doppelwendel einer [[Glühlampe]]]]

== Technik ==
{{Belege}}
Bei [[Glühwendel]]n in [[Glühlampe]]n findet sich Typ 2. Diese Doppelwendeln bestehen aus einem gewendelten Draht, der seinerseits noch einmal zu einer Wendel geformt ist. Dadurch ist es möglich, einen längeren Draht auf einer kurzen Strecke unterzubringen, sodass sich die einzelnen [[Spule (Elektrotechnik)|Windungen]] gegenseitig anstrahlen, was nach dem Prinzip der [[Hohlraumstrahlung]] die [[Emissionsgrad|Emissivität]] der Gesamtstruktur, und damit [[Lichtausbeute]] und [[Leuchtdichte]] erhöht.

[[Datei:Vatican Museums Spiral Staircase 2012.jpg|mini|links|hochkant=0.6|Doppelläufige Wendeltreppe in den Vatikanischen Museen]]
Eine Anwendung in der Architektur ist die Anordnung von [[Wendeltreppe]]n nach Typ 1, ähnlich dem [[Gewinde]] einer [[Schraube]] mit zwei Gängen. So können zwei um 180° versetzte Treppenläufe die beiden unabhängig voneinander für den Aufstieg oder den Abstieg nutzbaren Gänge einer Wendeltreppe in doppelhelicaler Form bilden. Zu den bekanntesten Beispielen solcher doppelläufiger Wendeltreppen gehören die im Zentrum des Loireschlosses [[Schloss Chambord|Chambord]] aus der ersten Hälfte des 16. Jahrhunderts und die in Rom 1932 fertiggestellte in den [[Vatikanische Museen|Vatikanischen Museen]].

== Astronomie ==
In der Nähe des Zentrums der [[Milchstraße]] befindet sich eine ungefähr 80 [[Lichtjahr]]e lange Plasmawolke in Form einer Doppelhelix, in der sich zwei Nebelstränge umeinander winden. Die Längsachse der gigantischen Doppelhelixstruktur ist hierbei auf das 300 Lichtjahre entfernte supermassive [[Schwarzes Loch|Schwarze Loch]] [[Sagittarius A*]] im Zentrum der Milchstraße ausgerichtet, dessen extrem starkes [[Magnetismus|Magnetfeld]] mit der Materie der Staubwolke interagiert.<ref>[https://www.wissenschaft.de/astronomie-physik/kosmischer-nebel-mit-dna-qualitaeten/ www.wissenschaft.de, März 2006]</ref>

== Weblinks ==
{{Commonscat|Double helices|Doppelhelices}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4131032-9}}

[[Kategorie:Konstruktionslehre]]
[[Kategorie:Genetik]]
[[Kategorie:Makromolekülstruktur]]
[[Kategorie:Geometrie]]
[[Kategorie:Leuchtmitteltechnik]]

Doppelhelix - Versionsgeschichte

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