Deoksyribonukleinsyre (DNA), også kjent som DNA på tysk, er et biomolekyl (biologisk aktive forbindelser eller molekyler finnes i levende ting) med egenskapen til å bære gener og deres arvede egenskaper. Det finnes i alle organiserte enheter med evner som metabolisme, reproduksjon, irritabilitet, vekst og evolusjon, så vel som i noen typer virus. Strukturen til DNA er i form av en dobbel helix (en slags helix, men der viklingsmotivet vises to ganger). Den doble spiralen sirkuleres parallelt med hverandre av de to DNA-strengene. Disse to DNA-strengene kalles polynukleotider fordi de er sammensatt av såkalte nukleotider. Komponenter i et nukleotid er en av de fire nitrogenholdige nukleins baser, som enten er adenin, cytosin, guanin eller tymin, ofte forkortet med de første bokstavene. I tillegg er nukleotider sammensatt av karbohydratdeoksyribose og a fosfat rester. Gjennom molekylær binding er nukleotidene koblet sammen i en alternerende sukker-fosfat kjede. I henhold til prinsippet om dobbel helix, adenosin (nukleosid, som har nukleinbasen adenin), danner alltid en hydrogen binding til tymidin (nukleosid, som har nukleinbase tymin). Guanosin (nukleosid med nukleinbasen guanin), derimot, danner en hydrogen binding til cytidin (nukleosid med nukleinbase-cytosin). DNA er i stand til selvfornyelse, som kalles DNA-replikasjon. I denne prosessen er de to DNA-strengene skilt fra hverandre. Dette katalyseres av enzymet helicase og DNA som skal etterfylles fra den respektive strengen er nylig generert (DNA-syntese). Et enzym fra DNA-polymerasegruppen er ansvarlig for denne prosessen, samt en RNA-primer som fungerer som utgangspunkt for polymerasen. Denne prosessen er viktig, spesielt under celledeling. I visse tilfeller kan skade på DNA oppstå. Dette er forårsaket av såkalte mutagener, som er kjemiske (f.eks. Av røntgenstråler eller ultrafiolette stråler) eller fysisk opprinnelse. De føre til endringer i DNA-sekvensen. Avhengig av mutagen oppstår forskjellige former for DNA-skade. Mest skade er forårsaket av oksidasjoner, som inkluderer frie radikaler eller hydrogen peroksider. Disse kan forårsake skadelige basemodifikasjoner (endringer i en nukleinbase), men de kan også forårsake langt farligere og ofte kreftforårsaker punktmutasjoner som sletting (tap av en DNA-sekvens) eller til og med innsettinger (ny forsterkning av et eller flere basepar i en DNA-sekvens), samt kromosomale translokasjoner (kromosomavvik forårsaket av omorganisering).
Mitokondrie-DNA
Innsiden mitokondrier er mitokondrie-DNA, også kalt mtDNA eller mDNA, som er dobbeltstrenget som DNA, men lukket i en ring. De mitokondrier regenerere det energirike molekylet adenosin trifosfat (universell og umiddelbart tilgjengelig energibærer i celler og viktig regulator for energiproduserende prosesser) via luftveiskjeden. Videre oppfyller de viktige oppgaver for cellen. Mitokondrie-DNA inneholder bare 37 gener, hvorav 13 koder for proteiner lokalisert i luftveiskjeden. Resten transkriberes til tRNA så vel som rRNA, som muliggjør koding av de 13 nevnte gener. MtDNA arves utelukkende fra moren, dvs. fra moren. Mitokondrie-DNA finnes i både planter og dyr. Den har evolusjonær opprinnelse og stammer fra sirkulære genomer av bakterie.
Evolusjonær historie
I 1869 isolerte Friedrich Miescher, en lege fra Sveits, et mikroskopisk stoff fra en pus ekstrakt som kom fra kjernen til en lymfocytt. Dette kalte han nuclein. I 1878 isolerte den tyske biokjemikeren nukleinsyre fra nuclein og senere dens fire nucleic baser. I 1919 oppdaget den litauiske biokjemikeren Phoebus Levene sukker deoksyribose og fosfat rester av DNA. I 1937 brukte William Astbury røntgen for å visualisere den vanlige DNA-strukturen for første gang. Det faktum at DNA spiller en viktig rolle i arv ble bekreftet av genetikerne Alfred Day Hershey og Martha Chase i 1952 basert på deres oppdagelse at DNA er genetisk materiale. Et år senere presenterte James Watson sammen med Francis Crick i tidsskriftet Nature det som nå regnes som den første riktige dobbel-helix-modellen av DNA-struktur. Dermed kom grunnlaget for deres molekylære dobbel-helix-modell fra en Røntgen tatt i mai 1952 av Rosalind Franklin.
