را ساختار اسیدهای نوکلئیک تنها در سال 1953 قابل توضیح بود. اسیدهای نوکلئیک، ماکرومولکول‌های بسیار پلیمری و بدون انشعاب هستند که از سه بلوک اصلی شیمیایی قند، باقی‌مانده‌های اسید فسفریک و بازهای آلی نیتروژنی تشکیل شده‌اند. اینها واحدهای مونومر، نوکلئوتیدها را تشکیل می دهند. دو قند احتمالی پنتوز (مولکول های قند با پنج اتم کربن)، دئوکسی ریبوز و ریبوز هستند. بر این اساس، اسیدهای نوکلئیک به عنوان اسید دئوکسی ریبونوکلئیک یا اسید ریبونوکلئیک تعیین شده است.
برای اسید دئوکسی ریبونوکلئیک، مخفف DNA (از انگلیسی دیاکسی ناوکلئیک آcid.) همچنین برای RNA اسید ریبونوکلئیک (آرibo ناوکلئیک آcid).
DNA حاوی جزء قندی است 2′-دئوکسی ریبوز. در مورد RNA، ریبوز نشان دهنده قند موجود در نوکلئوتید است.
ستون فقرات یک رشته اسید نوکلئیک پلیمری از بقایای اسید فسفریک و پنتوز متناوب تشکیل شده است. اسید فسفریک با گروه های OH دو پنتوز استری می شود. نوکلئوباز توسط یک پیوند N-گلیکوزیدی به پنتوز متصل می شود. N-گلیکوزید نوکلئوباز و پنتوز نامیده می شود نوکلئوزید، بلوک ساختمانی از نوکلئوباز، پنتوز و فسفات به عنوان نوکلئوتید.
چهارپایه آلی که بازهای اسید نوکلئیک از DNA سیتوزین، تیمین، آدنین و گوانین هستند. اوراسیل در RNA جایگزین تیمین می شود. دوپایه به دلیل ساختارشان می توانند با یکدیگر پیوند هیدروژنی ایجاد کنند. این پیوندهای هیدروژنی منجر به تشکیل ساختار ثانویه اسیدهای نوکلئیک می شود. DNA یک رشته دوتایی منحنی را تشکیل می دهد که در آن بازهای هسته در داخل آن قرار دارند مارپیچ دوتایی نقطه. جفت پایه تیمین-آدنین از طریق دو و آن است جفت پایه سیتوزین-گوانین با سه پیوند هیدروژنی به هم مرتبط شده است. از آنجا که تنها دو باز خاص را می توان با یکدیگر ترکیب کرد، ترتیب نوکلئوتیدها در یک رشته DNA توسط رشته دیگر تعیین می شود.
ترتیب نوکلئوتیدها نامیده می شود توالی نوکلئوتیدی. توالی نوکلئوتیدی DNA حاوی اطلاعات ژنتیکی است و کد ژنتیکی سلول را تعیین می کند. هر سه‌پایه متوالی یک سه‌گانه پایه را تشکیل می دهند (کدون) و یک اسید آمینه خاص را رمزگذاری می کند.
بیوسنتز DNA
مونومرها هستند متابولیسم توسط سلول از محصولات تجزیه مواد غذایی سنتز می شود. اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) و اسید ریبونوکلئیک (RNA) توسط پلیمریزاسیون آنزیمی ساخته شده. تری فسفات های نوکلئوزیدی به عنوان بلوک های سازنده عمل می کنند. واکنش گروه OH یک نوکلئوتید با فسفر نوکلئوتید دیگر با آزاد شدن پیروفسفات پیوند دی استری اسید فسفریک تشکیل می دهد.
را سنتز DNA در امتداد یک الگوی DNA اجرا می شود که توالی رشته جدید سنتز شده را تعیین می کند. از اهمیت حیاتی برخوردار است جفت شدن پایه مکمل آدنوزین یک جفت باز با تیمین (یا با یوریدین در RNA) تشکیل می دهد، سیتیدین یک جفت باز با گوانوزین تشکیل می دهد.
پیوند فسفودی استر بین دو نوکلئوزید توسط آنزیم DNA ایجاد می شودپلیمراز کاتالیز شده است.
سنتز RNA از یک طرح مشابه پیروی می کند. تری فسفات های نوکلئوزیدی به صورت آنزیمی در امتداد یک الگوی DNA پلیمریزه می شوند. اکنون به جای DNA پلیمراز از RNA پلیمراز استفاده می شود.
DNA حامل اطلاعات ژنتیکی است. RNA در
پیاده‌سازی اطلاعات ژنتیکی نقش مهمی در فرآیندهای آن دارد رونویسی و ترجمه
الیگونوکلئوتیدهای DNA و RNA را نیز می توان در آزمایشگاه با سنتز خودکار فاز جامد تهیه کرد.