DNA คือ สารพันธุกรรม
สารพันธุกรรม หรือดีเอ็นเอ (DNA) สารพันธุกรรม
หรือดีเอ็นเอ (deoxyribonucleic acid; DNA) เป็นกรดนิวคลิอิก (Nucleic
acid) ที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต
ดีเอ็นเอส่วนใหญ่อยู่ในรูปโครโมโซม (chromosome) วางตัวอยู่
ในส่วนนิวเคลียสภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ดีเอ็นเอมีหน้าที่สำคัญ ๒
ประการ คือ ๑. การจำลองตัวเอง (DNA replication)
ดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตมีความสามารถสร้างและจำลองตัวมันเอง
ขณะเกิดกระบวนการแบ่งเซลล์ เพื่อสร้างดีเอ็นเอที่เหมือนเดิม
ทุกประการให้แก่เซลล์ใหม่ ๒. การถ่ายทอดข้อมูลผ่านอาร์เอ็นเอ
(transcription) ดีเอ็นเอสามารถถูกถอดรหัสเพื่อสร้างเป็นอาร์เอ็นเอ
(ribonucleic acid; RNA) อาร์เอ็นเอที่ได้นี้จะทำหน้าที่กำหนด
การเรียงตัวของกรดอะมิโนในกระบวนการสังเคราะห์โปรตีน
ซึ่งโปรตีนจะถูกนำมาเป็น
ส่วนประกอบสำคัญในโครงสร้างขององค์ประกอบต่างๆภายในเซลล์
และเป็นสารเร่งปฏิกิริยาทางชีวเคมีหรือเอนไซม์ (enzyme) ในสิ่งมีชีวิต
ด้วยหน้าที่ทั้ง ๒ ประการของดีเอ็นเอ ทำให้สิ่งมีชีวิตสามารถสืบทอด
ลักษณะประจำพันธุ์ และดำรงเผ่าพันธุ์อยู่ได้
ดีเอ็นเอประกอบด้วยหน่วยย่อยที่เรียกว่า นิวคลิโอไทด์ (nucleotide)
ซึ่งเป็นสารประกอบไนโตรจีนัสเบส (nitrogenous base) แบ่งออกเป็น ๒
กลุ่มคือ กลุ่มพิวรีนเบส (purine) ได้แก่ ไทมีน (thymine; T) ไซโทซีน
(cytosine; C) และกลุ่มไพริมิดีนเบส (pyrimidine) ได้แก่ อะดีนีน
(adenine; A) กัวนีน (guanine; G)
โดยสารประกอบไนโตรจีนัสเบสนี้จะรวมตัวกับน้ำตาลดีออกซีไรโบส
(deoxyribose sugar) และกรดฟอสฟอริก (phosphoric acid)
เป็นนิวคลิโอไทด์อยู่ในดีเอ็นเอ นิวคลิโอไทด์จึงมีอยู่ ๔
ชนิดตามชนิดของไนโตรจีนัสเบส คือ อะดีโนซีนไทรฟอสเฟต (adenosine
triphosphate; ATP) กัวโนซีนไทรฟอสเฟต (guano sine triphosphate; GTP)
ไซโทซีนไทรฟอสเฟต (cytosine triphosphate; CTP) และไทมิดีนไทรฟอสเฟต
(thymidine triphosphate; TTP) การเรียงลำดับของนิวคลิโอไทด์ ทั้ง ๔
ชนิด ส่งผลต่อการเกิดความหลากหลาย
และสร้างความแตกต่างในลำดับเบสบนสายดีเอ็นเอ
ซึ่งมีความจำเพาะในสิ่งมีชีวิต แต่ละชนิด
โครงสร้างของดีเอ็นเอประกอบไปด้วย
สายพอลินิวคลิโอไทด์ที่เกิดจากการเชื่อมต่อ
กันของนิวคลิโอไทด์หลายๆหน่วยด้วยพันธะ ฟอสโฟไดเอสเตอร์
โดยเกิดจากสายพอลินิวคลิโอไทด์จำนวน ๒
สายเรียงตัวขนานกันในทิศทางตรงกันข้าม
เข้าคู่และพันกันเป็นเกลียวเวียนขวาคล้ายบันไดเวียน ที่เรียกว่า
ดับเบิลเฮลิกซ์ (doublehelix)
การเข้าคู่หรือเข้าจับกันของสายพอลินิวคลิโอไทด์ทั้ง ๒
สายเกิดจากการเข้าคู่กันระหว่างเบสพิวรีนและเบสไพริมิดีน
ด้วยพันธะไฮโดรเจน โดย A ทำการสร้างพันธะจำนวน ๒ พันธะเข้าจับกับ T (A
= T) และ G ทำการสร้างพันธะ จำนวน ๓ พันธะเข้าจับกับ C
โดยมีน้ำตาลและหมู่ฟอสเฟตทำหน้าที่เป็นแกนอยู่ด้านนอกของโมเลกุล
