ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА (ДНК) — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Азотистые основания одной из цепей соединены с азотистыми основаниями другой цепи водородными связями согласно принципу комплементарности: аденин соединяется только с тимином, гуанин — только с цитозином. Открытие ДНК ДНК была открыта Иоганном Фридрихом Мишером в 1868 году. Вначале новое вещество получило название нуклеин, а позже, когда Мишер определил, что это вещество обладает кислотными свойствами, вещество получило название нуклеиновая кислота. Уотсон и Крик Уотсоном и Криком было установлено, что молекула ДНК имеет двойную спираль. Их работа отмечена Нобелевской премией по физиологии и медицине 1962 г. Строение и функции ДНК Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) представляет собой биополимер, мономером которого является нуклеотид. Пример нуклеотида — аденозинмонофосфат, у которого основанием, присоединённым к фосфату и рибозе, является аденин. Биологические функции ДНК является носителем генетической информации, записанной в виде последовательности нуклеотидов с помощью генетического кода. С молекулами ДНК связаны два основополагающих свойства живых организмов — наследственность и изменчивость. Транскрипция и трансляция Генетическая информация, закодированная в ДНК, должна быть прочитана и в конечном итоге выражена в синтезе различных биополимеров, из которых состоят клетки. Последовательность оснований в цепочке ДНК напрямую определяет последовательность оснований в РНК, на которую она «переписывается» в процессе, называемом транскрипцией. Соотношение между нуклеотидной последовательностью м-РНК и аминокислотной последовательностью определяется правилами трансляции, которые называются генетическим кодом. Репликация Деление клеток необходимо для размножения одноклеточного и роста многоклеточного организма, но до деления клетка должна удвоить геном. Две цепочки разделяются, а затем каждая недостающая комплементарная последовательность ДНК воспроизводится ферментом ДНК-полимеразой. Эволюция метаболизма ДНК содержит генетическую информацию, которая делает возможной жизнедеятельность, рост, развитие и размножение всех современных организмов. Однако как долго в течение четырёх миллиардов лет истории жизни на Земле ДНК была главным носителем генетической информации, неизвестно. Существуют гипотезы, что РНК играла центральную роль в обмене веществ, поскольку она может и переносить генетическую информацию, и осуществлять катализ с помощью рибозимов. Кроме того, РНК — один из основных компонентов «фабрик белка» — рибосом. Древний РНК-мир, где нуклеиновая кислота была использована и для катализа, и для переноса информации, мог послужить источником современного генетического кода, состоящего из четырёх оснований. Генетическая инженерия и Судебно-медицинская экспертиза Судмедэксперты используют ДНК в крови, коже, слюне или волосах, обнаруженных на месте преступления для обнаружения преступника. Процесс идентификации называется генетическим фингерпринтингом. Биоинформатика, ДНК и компьютеры нового поколения Биоинформатика включает в себя обработку данных, содержащихся в последовательности ДНК. ДНК впервые была использована в вычислительной технике для решения «проблемы пути Гамильтона», частного случая NP-полной задачи. ДНК-компьютер имеет преимущества относительно электронных компьютеров, поскольку теоретически требует меньше электричества, занимает меньше места и более эффективен из-за возможности одновременных подсчётов. ДНК музыка Используя нуклеотидную последовательность ДНК, можно написать музыкальную композицию. Алгоритм написания ДНК музыки основан на характеристике поглощения нуклеотидами света в инфракрасном спектре.