Дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК), присутня в кожному організмі і в кожній живій клітині, головним чином в її ядрі, нуклеїнова кислота, що містить як цукор дезоксирибозу, а як азотисті підстави аденін, гуанін, цитозін і тимін. Грає дуже важливу біологічну роль, зберігаючи і передаючи по спадку генетичну інформацію про будову, розвитку і індивідуальних ознаках будь-якого живого організму. Препарати ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) можна отримати з різних тканин тварин і рослин, а також з бактерій і ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) -содержащих вірусів .
ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) — біополімер, що складається з багатьох мономерів, — дезоксирібонуклеотідов, сполучених через залишки фосфорної кислоти в певній послідовності, специфічній для кожної індивідуальної ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота). Унікальна послідовність дезоксирібонуклеотідов в даній молекулі ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) є кодовим записом біологічної інформації (див. Генетичний код ). Дві такі полінуклеотідниє ланцюжки утворюють в молекулі ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) подвійну спіраль (см. мал.(малюнок) ), в якій підстави комплементу — аденін (А) з тиміном (Т) і гуанін (Г) з цитозіном (Ц), — зв'язані один з одним за допомогою водневих зв'язків і так званих гідрофобних взаємодій. Така характерна структура обумовлює не лише біологічні властивості ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота), але і її физико-хімічні особливості. Велике число фосфатних залишків робить ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) сильною багатоосновною кислотою (поліаніоном), яка присутня в тканинах у вигляді солей. Наявність пурінових і пірімідінових підстав обумовлює інтенсивне поглинання ультрафіолетових променів з максимумом при довжині хвилі близько 260 ммк . При нагріванні розчинів ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) зв'язок між парами підстав слабшає і при деякій температурі, характерній для даної ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) (зазвичай 80—90°), дві полінуклеотідниє ланцюжки відділяються один від одного (плавлення, або денатурація, ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота)).
Нативні молекули ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) володіють дуже високою молярною масою — до сотень мільйонів. Лише у мітохондріях, а також деяких вірусах і бактеріях молярна маса ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) значно менша; у цих випадках молекули ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) має кільце (інколи, наприклад, у фага ÆХ174, однонітевую) або, рідше, лінійну структуру. У клітинному ядрі ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) знаходиться переважно у вигляді ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) -протєїдов — комплексів з білками (головним чином гистонамі), створюючих характерні ядерні структури, — хромосоми і хроматин . У особини даного вигляду в ядрі кожній соматичну клітки (диплоїдної клітки тіла) міститься постійна кількість ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота); у ядрах статевих кліток (гаплоїдних) воно удвічі нижче. При поліплоїдії кількість ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) вище і пропорційно плодоїдності. Під час ділення клітки кількість ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) подвоюється в інтерфазі (у так званому синтетичному, або «S»-періоде, — між G 1 - і G 2 -періодамі мітоза ). Процес подвоєння ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) (реплікація ) полягає в розгортанні подвійної спіралі і синтезі на кожному полінуклеотідной ланцюзі нової комплементом їй, ланцюжки. Т. о., кожна з двох нових молекул ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота), ідентичної старій молекулі, містить по одній старій і одному знов синтезованому полінуклеотідной ланцюжку. Біосинтез ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) походить з багатих вільною енергією нуклеозідтріфосфатов під дією ферменту ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) -полімерази. Спочатку синтезуються невеликі ділянки полімеру, які потім з'єднуються в більш довгі ланцюги під дією ферменту ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) -лігази. Поза організмом біосинтез ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) йде у присутності всіх 4 типів дезоксирібонуклеозідтріфосфатов, відповідних ферментів і ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) — матриці, на якій синтезується нуклеотідная послідовність комплементу. Американському ученому А. Корнбергу, що вперше здійснив цю реакцію (1967), удалося отримати шляхом ферментативного синтезу поза організмом біологічно активну ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) вірусу. У 1968 Х. Корана (США) синтезував хімічно полідезоксирібонуклеотід, відповідний структурному гену (цистрону) ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота).
ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) служить також матрицею для синтезу рибонуклеїнових кислот (РНК), визначаючи тим самим їх первинну структуру (транскрипція ). Через посредство інформаційної РНК(рибонуклеїнова кислота) (І-РНК) здійснюється трансляція — синтез специфічних білків, структура яких задана ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) у вигляді певної нуклеотідной послідовності. Отже, якщо РНК(рибонуклеїнова кислота) переносить біологічну інформацію, «записану» в молекулах ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота), на молекули білків, що синтезуються, то ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) зберігає цю інформацію і передає її по спадку. Ця роль ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) доводиться тим, що очищена ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) одного штаму бактерій здатна передавати ін. штаму ознаки, характерні для штаму-донора, а також тим, що ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) вірусу, що мешкав в прихованому поляганні в бактеріях одного штаму, здатна переносити ділянки ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) цих бактерій на ін. штам при зараженні його цим вірусом і відтворювати відповідні ознаки в штаму-реципієнта. Т. о., спадкові завдатки (гени) матеріально втілені в певній послідовності нуклеотидів в ділянках молекули ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) і можуть передаватися від одного індивідуума іншому разом з цими ділянками. Спадкові зміни організмів (мутації ) пов'язані із зміною, випаданням або включенням азотистих підстав в полінуклеотідниє ланцюжки ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) і можуть бути викликані фізичними або хімічними діями. З'ясування будови молекул ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота) і їх зміна — дорога до здобуття спадкових змін у тварин, рослин і мікроорганізмів, а також до виправлення спадкових дефектів.
Літ.: Хімія і біохімія нуклеїнових кислот, під ред. І. Б. Збарського і С. С. Дебова, Л., 1968; Нуклеїнові кислоти, пер.(переведення) з англ.(англійський), під ред. І. Б. Збарського, М., 1966; Уотсон Дж., Молекулярна біологія гена, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1967; Девідсон Дж., Біохімія нуклеїнових кислот, пер.(переведення) з англ.(англійський), під ред. А. Н. Белозерського, М., 1968.