إن محور الحمض النووي عبارة عن شريطين (خيطين) Strands 2، يتحلزنان او يكونان لفة كل 34 أنكستروم( 34 A^o = 3.4 نانومتر) عند كل عشر أزواج قاعدية (تكرار الهيكل الحلزوني المزدوج بفاصل) أنظر الشكل رقم (1)، يتم تثبيت شكل اللولب عن طريق الروابط الهيدروجينية والتفاعلات الكارهة للماء بين القواعد، يبلغ قطر اللولب المزدوج (2 نانومتر = A^o20) ، وبذلك يدعى هذا الشكل بـB-DNA الذي تكون فيه قواعده متراصة وعمودية على المحور الرئيسي وهو الأكثر شيوعاً، أما الشكل الآخر فيُدعى بـ A-DNA الذي تكون فيه اللفة أو الحلزنة عند الزوج القاعدي رقم 11 ويحدث هذا الشكل عندما يكون المحتوى المائي أكثر من 75% ، التي تنحني فيه القواعد النيتروجينية قليلاً عن المحور الرئيس وهو الأقل شيوعاً، وفي كلا الشكلين فإن هذا التحلزن عادة ما يتجه من اليسار الى اليمين أي انه يدور باتجاه عقارب الساعة، كما إن هناك شكلاً نادراً يدعى بالشكل Z- DNA الذي يدور عكس عقارب الساعة، إذ تلتف فيه قواعده بشكل متعرج لـ 180 درجة (وهو مشابه للـ B-DNA) ويتحلزن الشريطين او يكونان لفة عند كل 12 زوجاً قاعدياً.

شكل (1) مخطط الهيكل الحلزوني المزدوج للحمض النووي

إن معظم الحمض النووي يوجد في نموذج Watson-Crick الكلاسيكي الذي يُطلق عليه اسم (B DNA) أو( (B-form DNA، وفي ظروف معينة، تظهر أشكال مختلفة من الحمض النووي مثل A-DNA و Z-DNA و C- DNA و D-DNA و E-DNA .

إن هذا الانحراف في الشكل يعتمد على تنوعها الهيكلي الذي يُقسم الى الأنواع التالية:

1. A-DNA : حدد هذا النوع بالأصل عن طريق انحراف الأشعة السينية لتحليل ألياف الحمض النووي عند رطوبة نسبية 75% ، التحلزن فيه يميني وتكون القواعد غير عمودية على المحور ومائلة بزاوية 20^o ويتكون من أحد عشر زوجاً من القواعد في اللفة الواحدة

 2- B-DNA : يعد هذا النوع الأكثر شيوعاً، وهو مستنبط بالأصل من انحراف الأشعة السينية لملح الصوديوم لألياف الحمض النووي عند %92 رطوبة نسبية، التحلزن فيه يميني وتكون القواعد عمودية على المحور ويتكون من عشر من أزواج قاعدية في اللفة الواحدة .3

3- C- DNA: هو أحد أنواع الترتيب الفراغي أو البنية الحلزونية المزدوجة المحتملة للحمض النووي DNA، أكتشف في عام 1961م من قبل مارفن (D. Rausch Marvin ) ، إذ يمكن حث الحمض النووي على اتخاذ هذا الشكل في ظروف معينة مثل الرطوبة المنخفضة نسباً %66 وبوجود أيونات Li⁺ و ⁺⁺Mg ، لكن هذا النوع من الحمض النووي ليس مستقراً جداً ولا يحدث بشكل طبيعي في الكائنات الحية.

4- D-DNA يعد هذا النوع من الحمض النووي متغيراً نادراً يحتوي على 8 أزواج أساسية لكل لفة حلزونية، ويتشكل في بنية خالية من الكوانين.

5. E- DNA: وهو الحمض النووي الممتد أو اللامركزي (غير دائري المدار).

 6- Z-DNA  :توجد كمية قليلة من هذا النوع من الحمض النووي في الخلية، التحلزن فيه يساري ويتكون من إثنى عشر زوجاً من القواعد في اللفة الواحدة، وفيه يتجه الهيكل الحلزوني المزدوج إلى اليسار في نمط متعرج.

يتكون هذا الحمض النووي من امتدادات من البيورينات المتناوبة والبيريميدينات (عند تكرار(G-C على سبيل المثال GCGCGC تكون نيوكليوتيدات G و C بتركيبات مختلفة، مما يؤدي إلى نمط متعرج خاصة في الحمض النووي فائق الالتفاف سلباً، يحتوي على السكر في الترتيب الفراغي الداخلي لـ C3 (مثل النوع Z DNA، وعلى عكس من الحمض النووي ذي النوع B-form DNA) لقد كان اقتراح أن هذا الهيكل المختلف يساهم بطريقة ما في تنظيم بعض الوظائف الخلوية، مثل النسخ أو التنظيم، لكن الأدلة القاطعة لهذا الاقتراح ليست مؤكدة حتى الآن.