Die Desoxyribonukleinsäure (DNA, engl. deoxyribonucleic acid) ist der Träger der Erbinformation aller Lebewesen. 1953 beschrieben James Watson und Francis Crick auf Basis der Röntgenstrukturanalyse von Rosalind Franklin die Doppelhelix-Struktur.
Ein DNA-Strang besteht aus Nukleotiden, die jeweils aus Desoxyribose (Pentose), einer Phosphatgruppe und einer der vier organischen Basen Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) oder Cytosin (C) bestehen. Die Phosphat-Zucker-Kette bildet das Rückgrat, die Basen ragen ins Innere.
Zwei antiparallele Stränge winden sich rechtsgängig zur Doppelhelix mit einer Ganghoehe von 3,4 nm und 10 Basenpaaren pro Windung. Der Durchmesser beträgt 2 nm. Die Stränge sind 5'→3' bzw. 3'→5' orientiert.
Adenin paart mit Thymin über 2 Wasserstoffbrücken, Guanin mit Cytosin über 3 Wasserstoffbrücken. Diese komplementäre Basenpaarung ermöglicht die semikonservative Replikation.
Im Zellkern ist die DNA um Histon-Oktamere gewickelt und bildet Nukleosomen. Weitere Verdichtung führt zu Chromatinfasern und schließlich zu Chromosomen. Die gesamte DNA einer Zelle (etwa 2 m gestreckt) passt so in einen Kern von 10 µm.
Abitur-Tipp: Lerne die Anzahl der Wasserstoffbrücken: A–T (2), G–C (3) — ein typisches Prüfungsdetail.