主鎖
デオキシリボ核酸(DNA)とリボ核酸(RNA)は、すべての細胞タンパク質の産生をコードしているため、非常に重要である。それらはヌクレオチドと呼ばれるモノマーで構成されており、有機塩基(A、G、C、TまたはU)、ペントース糖、およびリン酸基からなる。それらは、リボース糖の3'炭素がリン酸基とホスホジエステル結合で結合している骨格を持つ。この結合は、ポリメラーゼと呼ばれる細胞酵素の助けを借りて形成される。この酵素の働きによる縮合反応では、入ってくるすべてのヌクレオチドは、ピロリン酸基を失って固有のホスホジエステル結合を形成する三リン酸リボースを持っている。この反応は、ピロリン酸の放出に伴う大きな負の自由エネルギー変化によって引き起こされる。また、核酸骨格の塩基配列は一次構造としても知られている。核酸は何百万ヌクレオチドの長さになる可能性があるので、生命の遺伝的多様性をもたらしている。塩基は、DNAのペントースリン酸ポリマー骨格から突き出ており、それらの相補的パートナーとペアで水素結合している(AとT、GとC)。これにより、両側にペントースリン酸骨格を持つ二重らせんが作成され、二次構造が形成される。