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脱氧核糖核酸（/ diˈɒksɪraɪboʊnjuːkliːɪk，-kleɪ-/（关于此声音）； [1] DNA）是由两条链（由核苷酸组成）组成的分子，它们互相缠绕形成一个双螺旋，并携带用于所有已知生物和许多病毒的生长，发育，功能和繁殖。 DNA和核糖核酸（RNA）是核酸；除了蛋白质，脂质和复杂的碳水化合物（多糖）外，核酸是对所有已知生命形式必不可少的四种主要大分子类型之一。

这两条DNA链也被称为多核苷酸，因为它们由称为核苷酸的简单单体单元组成。[2] [3]每个核苷酸由四个含氮核碱基（胞嘧啶[C]，鸟嘌呤[G]，腺嘌呤[A]或胸腺嘧啶[T]），称为脱氧核糖的糖和磷酸基团之一组成。核苷酸通过一个核苷酸的糖与另一个核苷酸的糖之间的共价键在链中彼此连接，从而形成交替的糖-磷酸骨架。根据碱基配对规则（A和T，C和G，带有碱基），两条分开的多核苷酸链的含氮碱基通过氢键结合在一起，形成双链DNA。

互补的含氮碱基分为两组，嘧啶和嘌呤。在DNA中，嘧啶为胸腺嘧啶和胞嘧啶；嘌呤是腺嘌呤和鸟嘌呤。

DNA存储生物学信息。 DNA主链具有抗切割能力，双链结构的两条链都存储相同的生物学信息。当两条链分开时，将复制此信息。 DNA的很大一部分（对于人类而言，超过98％）是非编码的，这意味着这些部分不能用作蛋白质序列的模式。

DNA的两条链以彼此相反的方向延伸，因此是反平行的。与每种糖连接的是四种类型的核碱基（非正式地，碱基）之一。沿着主链的这四个核碱基的序列编码遗传信息。在称为转录的过程中，以DNA链为模板创建RNA链。在遗传密码下，这些RNA链经过翻译，以指定蛋白质内氨基酸的序列，此过程称为翻译。

在真核细胞中，DNA被组织成称为染色体的长结构。在典型的细胞分裂之前，这些染色体在DNA复制过程中被复制，从而为每个子细胞提供了一套完整的染色体。真核生物（动物，植物，真菌和原生生物）将其大部分DNA存储在细胞核内，并将其某些DNA存储在细胞器中，例如线粒体或叶绿体。[4]相反，原核生物（细菌和古细菌）仅将其DNA存储在细胞质中。在真核染色体内，染色质蛋白（例如组蛋白）会压缩并组织DNA。这些紧凑的结构指导DNA与其他蛋白质之间的相互作用，帮助控制DNA的哪些部分被转录。

DNA于1869年首先由Friedrich Miescher分离。1953年，Cambridge大学的Cavendish实验室的James Watson和Francis Crick首先鉴定了其分子结构，其模型建立工作是由Raymond获得的X射线衍射数据指导的戈斯林，他是罗莎琳德·富兰克林的研究生。研究人员将DNA用作研究物理定律和理论（例如遍历定理和弹性理论）的分子工具。 DNA独特的材料特性使其成为对微细加工和纳米加工感兴趣的材料科学家和工程师的诱人分子。 DNA折纸和基于DNA的混合材料是该领域的显着进步。[5]