Deoksiribonukleinska kiselina (DNA), na njemačkom jeziku poznata i kao DNA, biomolekula je (biološki aktivni spojevi ili molekule nalaze se u živim bićima) sa svojstvom nošenja gena i njihovim naslijeđenim svojstvima. Nalazi se u svim organiziranim jedinicama sa sposobnostima metabolizma, razmnožavanja, razdražljivosti, rasta i evolucije, kao i u nekim vrstama virusi. Struktura DNA je u obliku dvostruke zavojnice (vrsta zavojnice, ali u kojoj se motiv namotavanja pojavljuje dva puta). Dvostruka zavojnica cirkulira paralelno jedna s drugom pomoću dva lanca DNA. Te dvije DNA lance nazivaju se polinukleotidima, jer se sastoje od takozvanih nukleotida. Komponente nukleotida jedna su od četiri dušične nukleinske tvari baze, koji su ili adenin, citozin, gvanin ili timin, često skraćeni početnim slovima. Uz to, nukleotidi se sastoje od ugljikohidrata deoksiriboze i a fosfat talog. Kroz molekularnu vezu nukleotidi su povezani naizmjenično šećer-fosfat lanac. Prema principu dvostruke zavojnice, adenozin (nukleozid, koji ima nukleinsku bazu adenin) uvijek tvori a vodik veza s timidinom (nukleozid koji ima nukleinsku bazu timin). S druge strane, gvanozin (nukleozid s nukleinskom bazom gvanin) tvori a vodik veza za citidin (nukleozid s nukleinskom bazom citozin). DNA se može samoobnavljati, što se naziva replikacijom DNA. U ovom su procesu dva DNA lanca odvojena jedan od drugog. To katalizira enzim helikaza, a DNK koja se dopunjava iz odgovarajućeg lanca je novo generirana (sinteza DNA). Za ovaj proces odgovoran je enzim iz skupine DNA polimeraze, kao i RNA primer koji služi kao polazna točka za polimerazu. Ovaj je proces važan, posebno tijekom diobe stanica. U određenim slučajevima može doći do oštećenja DNA. To uzrokuju takozvani mutageni, koji su kemijskog podrijetla (npr. X-zrake ili ultraljubičaste zrake) ili fizičkog podrijetla. Oni dovesti na promjene u sekvenci DNA. Ovisno o mutagenu, javljaju se različiti oblici oštećenja DNA. Najviše štete uzrokuje oksidacija, koja uključuje slobodne radikale ili vodik peroksidi. To može uzrokovati štetne modifikacije baze (promjene nukleinske baze), ali također mogu uzrokovati daleko opasnije i češće Raka-uzrokovanje točkastih mutacija poput brisanja (gubitak DNA sekvence) ili čak umetanja (novi dobitak jednog ili više baznih parova unutar DNA sekvence), kao i kromosomskih translokacija (kromosomske abnormalnosti uzrokovane preslagivanjem).
Mitohondrijska DNA
Iznutra mitohondriji je mitohondrijska DNA, koja se naziva i mtDNA ili mDNA, koja je dvolančana poput DNA, ali zatvorena u prsten. The mitohondriji regenerirati molekulu bogatu energijom adenozin trifosfat (univerzalni i odmah dostupni nosač energije u stanicama i važan regulator procesa proizvodnje energije) putem dišnog lanca. Nadalje, ispunjavaju bitne zadatke za stanicu. Mitohondrijska DNA sadrži samo 37 gena, od kojih 13 za proteini lokaliziran na dišnom lancu. Ostatak se transkribira u tRNA kao i u rRNA, što omogućuje kodiranje 13 spomenutih gena. MtDNA je isključivo majčinski naslijeđena, tj. Od majke. Mitohondrijska DNA postoji i u biljkama i u životinjama. Evolucijskog je podrijetla i potječe od kružnih genoma bakterija.
Evolucijska povijest
1869. Friedrich Miescher, liječnik iz Švicarske, izolirao je mikroskopsku tvar iz gnoj ekstrakt koji je potekao iz jezgre limfocita. To je nazvao nuklein. 1878. godine njemački je biokemičar izolirao nukleinsku kiselinu iz nukleina, a kasnije i njegove četiri nukleinske baze. Godine 1919. litvanski biokemičar Phoebus Levene otkrio je šećer deoksiriboza i fosfat ostatak DNA. 1937. William Astbury prvi je put pomoću X-zraka vizualizirao pravilnu strukturu DNA. Činjenicu da DNA igra važnu ulogu u nasljeđivanju potvrdili su genetičari Alfred Day Hershey i Martha Chase 1952. na temelju svog otkrića da je DNA genetski materijal. Godinu dana kasnije, James Watson, zajedno s Francisom Crickom, u časopisu Nature predstavio je ono što se danas smatra prvim ispravnim modelom dvostruke zavojnice strukture DNA. Pritom su temelji njihovog molekularnog modela dvostruke zavojnice proizašli iz Rendgen snimila je u svibnju 1952. Rosalind Franklin.
