Якщо уявити собі зовнішній вигляд молекули ДНК,то вона нагадує виту спіраль, яка утворюється двома полінуклеотидні ланцюгами, який скручуються між собою і одночасно навколо однієї загальної для них, осі.
Як правило, будова ДНК розглядають в рамкахсистемного аналізу, при цьому в якості основного - це строго встановлений (для нормального стану) порядок взаємного розташування дезоксірібонуклеозідмонофосфатов - dNMP, складових полінуклеотидні ланцюга.
У немутірованной клітці мононуклеотиди з'єднаніфосфодіефірнимі зв'язками, при цьому, самі закінчення полінуклеотидних ланцюга мають два варіанти розташування речових груп: в 5 "-кінців ланцюга розташовується фосфатна група, а ОН-група знаходиться в З"-кінців ланцюга.
Якщо розглядати молекулу, що складається з двохланцюжків, то будова ДНК буде таким, що полінуклеотидні ланцюга виявляться антипаралельними один одному. При цьому утримуватися ланцюга, в такій структурі, будуть завдяки водневим зв'язкам, які існують між підставами А-Т і G-C, що лежать в одній площині, перпендикулярній по відношенню до основної осі спіралі молекули. Ті гідрофобні взаємодії, які формуються між підставами такої молекули, забезпечують стабільність всієї подвійної спіралі. Для такої молекули, будова ДНК характеризується компліментарністю полінуклеотидних ланцюгів, але не їх ідентичністю, так як їх нуклеотідний склад різниться.
Далі, розглядаючи, що собою являєструктура ДНК, слід вказати, що кожна окрема молекула «упаковується» в свою, строго унікальну, окрему хромосому. Ці хромосоми містять різноманітні білки, які відповідають строго визначеним послідовностям структури молекули ДНК. Дані білки класифікуються на 2 категорії: гістони і білки-негістони. У комплексі з ядерної ДНК клітин ці білки називають хроматином.
Характеризуючи будову ДНК, слід вказати, щохроматин складається з п'яти видів гістонів, сукупний позитивний заряд яких, забезпечує гістонів дуже міцний зв'язок з ДНК. Комплекс гістонів і певну ділянку молекули ДНК, що містить в собі 146 нуклеотидних пар, здійснюють взаємодію, в результаті якого формуються нуклеосоми.
Вхідні в будова молекули ДНК білки-негістониявляють собою різноманітні види білків-регуляторів, пов'язаних з певними послідовностями ДНК. Також структуру молекули ДНК доповнюють ферменти, що забезпечують біосинтез.
Дослідити будову ДНК і РНК в рамках системного аналізу слід тільки в комплексі, тобто при розгляді структури ДНК, необхідно розглядати і будова РНК.
Її первинна структура, також як і у випадку змолекулою ДНК, є алгоритм чергування рібонуклеозідмонофосфатов, при цьому, необхідно враховувати, що, на відміну від молекули ДНК, всі типи РНК володіють всього однієї полинуклеотидной ланцюгом. У структурі молекули РНК, її окремі ланцюги формують, так звані «шпильки» - спіраль петлі, які створюються підставами A-U і G-C і стабілізуються завдяки водневим зв'язкам.
Як правило, середня за величиною молекула ДНКвключає в себе близько 150 мільйонів нуклеотидних пар, а її довжина становить чотири сантиметри. У лабораторному аналізі такі молекули вкрай незручні для дослідження, тому що при її виділенні з тканини, молекула, як правило, сильно фрагментируется і ставати набагато менше в розмірах. Щоб усунути цю незручність, в дослідженнях застосовується метод ПЛР - проведення полімеразної ланцюгової реакції, в рамках якої відбувається виборче синтезування окремих ділянок молекули ДНК і виділяються необхідні для дослідження її фрагменти.
