一级结构
DNA的一级结构，是指4种核苷酸的连接及其排列顺序，表示了该DNA分子的化学构成。
DNA的一级结构决定其高级结构，如B-DNA中多G-C区易形成左手螺旋DNA（Z-DNA），而反向重复的DNA片段易出现发夹结构等。这些高级结构又决定和影响着一级结构的功能。
二级结构
DNA的二级结构是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。
通常情况下，DNA的二级结构分两大类：一类是右手螺旋，如A-DNA和B-DNA，DNA通常是以右手螺旋形式存在的；另一类是左手螺旋，即Z-DNA。
高级结构
DNA的高级结构，是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的更复杂的特定空间结构，包括超螺旋、线性双链中的纽结（kink）、多重螺旋等。其中，超螺旋结构是DNA高级结构的主要形式，可分为正超螺旋（右手超螺旋）与负超螺旋（左手超螺旋）两大类，负超螺旋是细胞内常见的DNA高级结构形式，正超螺旋是过度缠绕的双螺旋。它们在不同类型的拓扑异构酶作用下或在特殊情况下可以相互转变。
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