Дезоксирибонуклеинова киселина или дезоксирибонуклеинова киселина или де (z) оксирибонуклеинова киселина, напр. ДНК или ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина), заедно с рибонуклеиновата киселина, е нуклеинова киселина. Ядрена, защото се намира предимно в клетъчното ядро. ДНК носи генетичната информация на клетката, контролира растежа и регенерацията на клетката. В хромозомите ДНК се съхранява като спирала - двойна спирала.
ДНК е полимерна молекула, изградена от нуклеотиди, които се състоят от три компонента:
1. фосфатен остатък от фосфорна киселина (PO43−),
2. молекули на дезоксирибоза,
3. азотна основа. Има четири азотни основи: аденин (А), гуанин (G), цитозин (С) и тимин (Т). Те свързват двете вериги на ДНК двойната спирала посредством водородни връзки, докато принципът на т.нар допълване на основите.
Прокариотна ДНК
В прокариотната клетка генетичната информация не се отделя от останалата част от цитоплазмата от ядрената мембрана. Посочва се като нуклеотид или кръгова хромозома. В допълнение към хромозомата, почти всяка прокариотна клетка има няколко плазмида, които са определени като допълващи генетични елементи. Те съдържат гени, които не са необходими за оцеляването на клетките, но съдържат напр. гени, носещи информация за антибиотична резистентност или производство на токсини. Плазмидите се използват и в генното инженерство за въвеждане на чужда генетична информация в генетично несвързани клетки. Напр. ген, произвеждащ инсулин, е вмъкнат в бактериалния плазмид, което помага на диабетиците да живеят по-пълноценно.
Ядрената ДНК на еукариотите, за разлика от прокариотната хромозома, е защитена от метаболитните процеси, протичащи в цитоплазмата, чрез двойна ядрена мембрана. Обикновено се разделя на няколко хромозоми, които се държат като отделни елементи по време на клетъчното делене. ДНК на еукариот е двуверижна и линейна, само изключително кръгова. ДНК в еукариотното ядро е свързана с протеини, които спомагат за нейната спирализация, а също така имат регулаторна роля в реализирането на генетична информация.
Двете мембранни органели на еукариотните клетки, митохондриите и хлоропластите, съдържат свои собствени ДНК молекули. Следователно се смята, че тези органели са образувани от поглъщането на бактерии чрез симбиоза.
Важно свойство на структурата на ДНК е комплементарността на отделните нуклеотиди. Това означава, че са сдвоени само две специфични азотни основи. Като цяло: винаги пурин с пиридинова основа. Гуанин с цитозин, те са свързани с три водородни връзки, а аденин с тимин, а те от своя страна с две водородни връзки. По този начин една и съща информация се съхранява във всяка нишка, с изключение на това, че тя е взаимно отрицателна.
Първичната структура на ДНК се определя от реда на отделните нуклеотиди, свързани чрез естерната връзка с полинуклеотидната верига. Образува се връзка между остатъка на трихидрогенфосфорната киселина при 5 'въглерод на един нуклеотид и хидроксилната група, прикрепена към 3-ия въглероден атом на пентозата на съседния нуклеотид, т.е. 3', 5'-фосфодиестерна връзка. Различаваме два края на ДНК веригата: в 5 'края е фосфатно завършената верига, а в 3' края е завършената с хидроксил-ОН верига. Първичната структура на ДНК определя реда на аминокиселините в протеините. Нуклеотидната последователност, която съдържа информация за синтеза на определен продукт (най-често функционален ензимен протеин), се нарича ген. За разлика от първичната структура на протеините, където приблизително 20 аминокиселини могат да бъдат свързани, първичната структура на NK съдържа практически само четири нуклеотида, със съотношението на аденин към тимин (A: T) и гуанин към цитозин (C: G) 1: 1.
Под вторична структура обозначаваме пространственото разположение на полинуклеотидна верига. Двете нишки на ДНК са свързани заедно с допълващи ядрени основи, като са свързани с водородни връзки. Аденин с тимин две и цитозин с гуанин три водородни връзки. Струните също са подредени в обратен ред. Докато един низ е ориентиран в посока 5 '→ 3', видът ще бъде ориентиран в посока 3 '→ 5'. Двойното влакно има формата на двойна спирала по посока на часовниковата стрелка, α-спирала. Формата на усукване не винаги е еднаква при всякакви условия. ДНК в in vitro епруветка е предимно във В форма, но в живите организми in vivo при определени условия тя естествено се променя в друга форма.
* ds форма A - дясна ръка; 10 допълващи двойки на нишка; диаметърът на влакното е 2,3 nm
* ds форма B -Редовно; 11 допълващи двойки на нишка; диаметърът на влакното е 1,9 nm
* ds форма Z - Левичар; 12 допълващи двойки на нишка u; диаметърът на влакното е 1,8 nm