ДНК и РНК — это нуклеиновые кислоты, биополимеры, несущие генетическую информацию. Они состоят из нуклеотидов, каждый из которых включает сахар, фосфатную группу и азотистое основание. В ДНК содержится дезоксирибоза и основания аденин, тимин, гуанин и цитозин. В РНК вместо тимина содержатся рибоза и урацил. Последовательность оснований кодирует информацию.

ДНК представляет собой двойную спираль, состоящую из двух нитей, соединенных водородными связями между комплементарными основаниями. Аденин образует пару с тимином, а гуанин — с цитозином. Последовательность одной нити определяет последовательность другой. Именно так копируется и передается генетическая информация. РНК обычно одноцепочечная и выполняет множество функций: матричная РНК переносит код, транспортная РНК доставляет аминокислоты, рибосомальная РНК образует рибосому, а регуляторные РНК контролируют экспрессию генов.

Нуклеиновые кислоты были открыты Фридрихом Мишером в 1869 году, но их роль в наследственности была установлена ​​лишь в 1940-х и 1950-х годах. Структура двойной спирали была расшифрована в 1953 году Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком с использованием данных рентгеновской дифракции Розалинд Франклин и Мориса Уилкинса. Это открытие положило начало эре молекулярной биологии.

Нуклеиновые кислоты используются в медицине, криминалистике и биотехнологии. Секвенирование ДНК позволяет диагностировать заболевания, идентифицировать людей и отслеживать родословную. ПЦР амплифицирует ДНК для анализа. CRISPR редактирует гены. мРНК-вакцины дают клеткам указания производить антигены. Нуклеиновая кислота — это молекула жизни и инструмент биотехнологии.