脱氧核糖核酸 脱氧核糖核酸英語deoxyribonucleic acid縮寫DNA又稱去氧核醣核酸是一種生物大分子可組成遺傳指令引導生物發育與生命機能運作主要功能是資訊儲存可比喻為藍圖或配方其中包含的指令是建構細胞內其他的化合物如蛋白質與核醣核酸所需帶有蛋白質編碼的DNA片段稱為基因其他的DNA序列有些直接以本身構造發揮作用有些則參與調控遺傳訊息的表現 DNA是一種長鏈聚合物組成單位稱為核苷酸而糖類與磷酸藉由酯鍵相連組成其長鏈骨架每個糖單位都與四種鹼基裡的其中一種相接這些鹼基沿著DNA長鏈所排列而成的序列可組成遺傳密碼是蛋白質氨基酸序列合成的依據讀取密碼的過程稱為轉錄是根據DNA序列複製出一段稱為RNA的核酸分子多數RNA帶有合成蛋白質的訊息另有一些本身就擁有特殊功能例如核糖體RNA小核RNA與小干擾RNA 在細胞內DNA能組織成染色體結構整組染色體則統稱為基因組染色體在細胞分裂之前會先行複製此過程稱為DNA複製對真核生物如動物植物及真菌而言染色體是存放於細胞核內對於原核生物而言如細菌則是存放在細胞質中的拟核裡染色體上的染色質蛋白如組織蛋白能夠將DNA組織並壓縮以幫助DNA與其他蛋白質進行交互作用進而調節基因的轉錄 一股脱氧核醣核酸上所具有的各類型含氮碱基都只會與另一股上的一個特定類型鹼基產生鍵結此種情形稱為互補性鹼基配對嘌呤與嘧啶之間會形成氫鍵在一般情况下A只與T相連而C只與G相連因此排列於雙螺旋上的核苷酸便以這種稱為鹼基對的方式相互联结除此之外與脱氧核醣核酸序列無關的疏水性效應以及π重疊效應所產生的力也是兩股脱氧核醣核酸能維持結合狀態的原因由於氫鍵比共價鍵更容易斷裂這使雙股脱氧核醣核酸可能會因為機械力或高溫作用而有如拉鍊一般地解開这种现象被称为DNA变性由於互補的特性使位於雙股序列上的訊息皆以雙倍的形式存在這種特性對於脱氧核醣核酸複製過程來說相當重要互補鹼基之間可逆且具專一性的交互作用是生物脱氧核醣核酸所共同擁有的關鍵功能 兩種不同的鹼基對分別是以不同數目的氫鍵結合AT之間有兩條GC之間則有三條如本段上方左圖所示多一條氫鍵使GC配對的穩定性高於AT配對也因此兩股脱氧核醣核酸的結合強度是由GC配對所佔比例以及雙螺旋的總長度來決定當脱氧核醣核酸雙螺旋較長且GC含量較高時其雙股之間的結合能力較強長度較短且AT含量較高時結合能力則較弱雙螺旋上有某些部位必須能夠輕易解開這些部位通常含有有較多的AT配對例如細菌啟動子上一段含有TATAAT序列的普里布諾盒在實驗室中若找出解開氫鍵所需的溫度也就是所謂熔點Tm便能計算出兩股之間的結合強度當脱氧核醣核酸雙螺旋上所有的鹼基配對都解開之後溶液中的兩股脱氧核醣核酸將分裂成獨立的分子單股脱氧核醣核酸分子並無固定的形體但仍有某些形狀較為穩定且常見