Описание ДНК

ДНК образуются двумя полинуклеотидными цепями, которые закручены друг относительно друга и образуют двойную спираль. Каждая цепь строится из повторяющихся блоков: остатка фосфорной кислоты, а также связанного с ним сахара дву-дезоксирибозы. В каждом блоке к дезоксирибозе прикреплено одно из 4-х азотистых оснований: гуанин, аденин, тимин, цитозин.

Азотистые основания одной цепи в молекуле ДНК спарены с азотистыми основаниями второй цепи в определенном порядке: тимин с аденином, гуанин с цитозином. Это взаимодействие цепей называют комплементарным, и информация о строении одной цепи ДНК может быть всегда восстановлена с комплементарной ее пары. В последовательности оснований ДНК записывается генетический код организма, и принцип комплементарности дает возможность копировать его, а также передавать потомкам.

В клетках ДНК эукариот находится в составе хромосом в ядре клетки, а кроме того в некоторых клеточных органоидах (пластидах и митохондриях). В клетках прокариот (архей и бактерий) линейная или кольцевая молекула ДНК прикреплена к клеточной мембране изнутри. У низших эукариот и у прокариот (например, дрожжей) есть плазмиды (кольцевые автономные молекулы ДНК малого размера). Двухцепочечные или одноцепочные молекулы ДНК могут составлять геном содержащих ДНК вирусов. За открытия, которые касаются молекулярной структуры нуклеиновых кислот, а также их значения для передачи в живой материи информации, Джеймс Уотсон, Морис Уилкинс и Френсис Крик были удостоены Нобелевской премии в медицине, а также физиологии в 1962 г.

ДНК в качестве органического полимера нашла применение и в нанобиотехнологиях. Так, из скрученных и упорядоченных цепей созданы были наноразмерные конструкции с разными функциями и формой (так называемые оригами ДНК, наноматериалы, биомиметические).