informacja genetyczna jest kodowana w cząsteczkach kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA). Dlatego DNA jest niezbędnym składnikiem niezależnych organizmów żywych. Geny są segmentami DNA, które przenoszą informację genetyczną (1).
niektóre sekwencje DNA nie kodują genów i mają rolę strukturalną (na przykład w strukturze chromosomów), lub biorą udział w regulowaniu wykorzystania informacji genetycznej; na przykład miejsca represji to sekwencje DNA, które umożliwiają Wiązanie represji, co zatrzymuje proces ekspresji genów.,
DNA składa się z dwóch długich polimerów (zwanych pasmami), które biegną w przeciwnych kierunkach i tworzą regularną geometrię podwójnej helisy. Monomery DNA nazywane są nukleotydami. Nukleotydy mają trzy składniki: zasadę, cukier (deoksyrybozę) i pozostałość fosforanu. Cztery zasady to adenina (A), cytozyna (C), guanina (G) i tymina (T). Cukier i fosforan tworzą kręgosłup po obu stronach podwójnej helisy. Zasady oddziałują poprzez wiązania wodorowe z uzupełniającymi się zasadami na drugiej nici DNA w helisie.,
to sekwencja tych czterech baz koduje informację genetyczną. Oddziaływanie dwóch zasad na przeciwległych pasmach za pomocą wiązań wodorowych nazywa się parowaniem zasad. Jak pokazano na rysunku 3, adenina tworzy parę zasadową z tyminą, a guanina tworzy parę zasadową z cytozyną. Są to najczęstsze podstawowe wzory parowania, ale możliwe są również alternatywne wzory.,
większość DNA w komórce jest obecna w tzw. strukturze B-DNA. Jednak może również przyjąć inne struktury 3D (Rysunek 4). Z-DNA, Znalezione w DNA związanym z pewnymi białkami, jest rzadszą strukturą., W Z-DNA zasady zostały chemicznie zmodyfikowane przez metylację, a nici skręcają w lewostronną helisę, w przeciwnym kierunku niż forma B. Tworzenie z-DNA jest ważnym mechanizmem w modulacji struktury chromatyny (2).Struktura A-DNA, która ma szerszą prawoskrętną helisę, występuje tylko w odwodnionych próbkach DNA, takich jak te stosowane w krystalografii rentgenowskiej.
