DNA - kwas deoksyrybonukleinowy - jest nośnikiem informacji genetycznej. Jego struktura odkryta została w 1954 r. przez dwóch uczonych: Jamesa Watsona i Francisa Cricka. Cała cząsteczka zbudowana jest z dwóch nici spiralnie okręconych wokół siebie tworzących podwójną helisę. Każda nić zbudowana jest z pojedynczych „cegiełek” - nukleotydów. Struktura przestrzenna DNA to podwójna helisa. Jednostką budującą każdą nić jest nukleotyd. Poszczególne nukleotydy łączą się ze sobą w ten sposób, że reszta kwasu fosforowego jednego nukleotydu łączy się z deoksyrybozą następnego. Zasady azotowe cechuje zdolność do łączenia się w pary, przy czym obowiązuje tu ściśle określona reguła: adenina zawsze łączy się z tyminą, a guanina z cytozyną. Cecha ta nazywana jest komplementarnością zasad azotowych. Ponieważ zasady azotowe są jedynym elementem różniącym poszczególne nukleotydy, można mówić o komplementarności nukleotydów. Druga, równoległa nić zbudowana jest z nukleotydów komplementarnych, a więc, jeśli na jednej nici w wybranym miejscu znajduje się nukleotyd adeninowy, to naprzeciwko niego będzie nukleotyd zawierający tyminę i odpowiednio naprzeciw nukleotydu guaninowego znajdzie się nukleotyd zawierający cytozynę. Można więc powiedzieć, że nici na całej swej długości są względem siebie komplementarne. Całość składa się przeciętnie z kilku - kilkudziesięciu milionów par nukleotydów. Obydwie nici okręcają się wokół siebie w prawą stronę, tworząc ostatecznie uformowaną cząsteczkę DNA. REPLIKACJA Replikacja to jeden z ważniejszych procesów biologicznych - jego celem jest dokładne skopiowanie cząsteczki DNA (a tym samym informacji genetycznej w niej zapisanej). Powielony DNA jest następnie przekazywany komórkom potomnym - dziedziczą one tym samym informację genetyczną. Replikacja, jak każdy proces zachodzący w komórce, jest katalizowana przez odpowiedni enzym - w tym przypadku jest to polimeraza DNA. Samo powielanie polega na systematycznym podstawianiu do jednej nici (starej) komplementarnych nukleotydów (powstaje nowa nić). Przebieg replikacji:

1. Polimeraza DNA znajduje na nici DNA miejsca inicjacji replikacji. Są to odpowiednie sekwencje nukleotydów rozpoznawane jako miejsca startu. Takich miejsc w obrębie jednej cząsteczki jest wiele, stąd replikacja jednocześnie przebiega w wielu miejscach.
2. W miejscu inicjacji replikacji następuje rozplecenie podwójnej helisy. Jest to konieczne, gdyż zasady azotowe skierowane są do środka i inaczej nie dałoby się ich odczytać. W miejscu rozplecenia powstają tzw. widełki replikacyjne.
3. W widełkach replikacyjnych polimeraza DNA ustawia naprzeciwko każdego nukleotydu nowy komplementarny nukleotyd. Nowe nukleotydy łączą się ze sobą (polimeryzują) i powstaje nowa nić. Analogiczne zjawisko zachodzi na drugiej nici. Wykorzystanie zasady komplementarności pozwala na bardzo precyzyjne powielenie cząsteczki DNA. Powstałe w procesie replikacji cząsteczki składają się z jednej nici starej i jednej nowej - dobudowanej do starej. Dlatego mówimy, że replikacja jest semikonserwatywna (inaczej półzachowawcza). Budowa RNA RNA - kwas rybonukleinowy jest przeważnie jednoniciowy i w przestrzeni przyjmuje bardzo różne formy. Nić, podobnie jak w DNA, zbudowana jest z nukleotydów. Poszczególne nukleotydy łączą się ze sobą, podobnie jak nukleotydy DNA, tworząc nić. Jest ona zawsze znacznie krótsza od nici DNA. RNA występuje w komórce w kilku postaciach:

• matrycowy RNA (mRNA) - jest roboczą kopią genu
• transportowy RNA (tRNA) - przenosi aminokwasy niezbędne do syntezy białka
• rybosomalny RNA (rRNA) - jest składnikiem rybosomów. Ogólnie rola RNA polega na udziale w realizacji informacji genetycznej. Każdy RNA powstaje wg informacji zawartej w DNA. Proces ten nazywany jest transkrypcją i przebiega na podobnej zasadzie jak replikacja. Synteza RNA nazywana jest transkrypcją. Informacja o budowie RNA zawarta jest w DNA.