Kwasy nukleinowe to fundamentalne związki chemiczne występujące w komórkach wszystkich organizmów żywych. Są one odpowiedzialne za przechowywanie i przekazywanie informacji genetycznej.
DNA (kwas deoksyrybonukleinowy) składa się z dwóch łańcuchów polinukleotydowych ułożonych antyrównolegle i połączonych wiązaniami wodorowymi między zasadami azotowymi. Podstawowymi elementami budującymi DNA są nukleotydy zawierające: adeninę, guaninę, cytozynę i tyminę. Zgodnie z zasadą komplementarności, adenina łączy się z tyminą poprzez dwa wiązania wodorowe, a guanina z cytozyną poprzez trzy wiązania wodorowe.
Replikacja DNA to proces, podczas którego materiał genetyczny jest powielany przed podziałem komórki. W procesie tym uczestniczy szereg enzymów, z których najważniejszym jest polimeraza DNA. Replikacja rozpoczyna się od rozplecenia podwójnej helisy DNA przez helikazę, następnie na pojedynczych niciach matrycowych syntetyzowane są nowe nici DNA. Proces ten zachodzi w jądrze komórkowym podczas fazy S cyklu komórkowego. RNA (kwas rybonukleinowy) różni się od DNA obecnością rybozy zamiast deoksyrybozy oraz uracylu zamiast tyminy. RNA występuje najczęściej jako pojedyncza nić i pełni różnorodne funkcje w komórce, w tym udział w syntezie białek (mRNA), transporcie aminokwasów (tRNA) oraz budowie rybosomów (rRNA).
Budowa i funkcje kwasów nukleinowych są kluczowe dla zrozumienia podstawowych procesów życiowych. DNA odpowiada za przechowywanie informacji genetycznej i jej przekazywanie potomstwu, podczas gdy różne formy RNA uczestniczą w ekspresji genów i syntezie białek. Prawidłowy przebieg replikacji DNA jest niezbędny dla zachowania ciągłości życia i przekazywania cech dziedzicznych następnym pokoleniom komórek i organizmów.
