În organismele vii, ADN-ul are o structură bicatenară de dublu helix (dublă elice ADN): două lanţuri polipeptidice de acizi deoxiribonucleici răsucite unul în jurul celuilalt sub forma unei scări microscopice dublu elicoidale.
Elucidarea structurii de dublu helix a ADN-ului a permis explicarea replicării ADN-ului şi a modului în care informaţia ereditară este codificată în ADN.
Funcţia ADN-ului este de a codifica toată informaţia genetică necesară pentru sinteza proteinelor.
Structura de dublu helix a ADN-ului (aranjamentul spaţial de dublă elice) presupune existenţa unui suport principal care sprijină bazele azotate. Acest suport principal este format din pentoze şi grupe fosfat. Pentozele şi grupările fosfat formează două schelete principale identice. Legăturile de tip ester fosforic dintre zaharide şi grupările fosforice se găsesc în părţile laterale ale elicei, însă din punct de vedere chimic ele merg în direcţii opuse. Aranjamentul spaţial de dublu helix al ADN-ului este stabilizat de legăturile de hidrogen stabilite între bazele azotate din cele două lanţuri de polinucleotide. Aceste legături de hidrogen se formează numai între baze azotate complementare.
Perechile de baze complementare din ADN sunt următoarele:
- adenină – timină (A – T), între care se formează două legături de hidrogen;
- guanină – citozină (G – C), între care se formează trei legături de hidrogen.
Perechile de baze complementare din ARN sunt următoarele:
- adenină – uracil (A – U), între care se formează două legături de hidrogen;
- guanină – citozină (G – C), între care se formează trei legături de hidrogen.
Structura ARN-ului este, de cele mai multe ori, monocatenară. ARN-ul poate avea mai multe structuri, şi îndeplineşte mai multe funcţii specifice.
Tipuri de ARN:
- ARN mesager (ARNm) – participă la procesul de transcriere al informaţiei din ADN;
- ARN de transport (ARNt) – face legătura dintre ADN-ul mesager şi ADN-ul ribozomal;
- ARN ribozomal (ARNr) – formează ribozomii, structuri celulare unde are loc biosinteza proteinelor.
Fiecare dintre cei 20 de aminoacizi naturali care intră în componenţa proteinelor este codificat de câte trei resturi de nucleotide din ADN. O grupare de trei nucleotide se numeşte codon. Există 64 de combinaţii diferite de câte 3 codoni, sau 64 de codoni care formează codul genetic.
Un aminoacid poate fi codificat de mai mulţi codoni, însă un codon poate codifica un singur aminoacid.
Codul genetic este universal – codonul care codifică un anumit aminoacid într-un microorganism, codifică exact acelaşi aminoacid şi într-un mamifer.
Fragmentul de ADN care codifică o proteină se numeşte genă.
