Nukleotydy składają się z zasady azotowej, pentozy oraz reszty kwasu ortofosforowego.
Każda z nid DNA ma na jednym końcu (oznaczanym jako koniec 5'), przy ostatnim nukleotydzie wolną grupę fosforanową przy węglu 5’ deoksyrybozy, a na drugim końcu (oznaczanym jako koniec 3‘) ostatni nukleotyd posiada wolną grupę hydroksylową przy węglu 3' deoksyrybozy. Ze względu na to, że helisa dwóch nid DNA jest spleciona w ten sposób, że jedna z nici zaczyna się od końca 5' a druga od końca 3‘, mówi się, że obie nici są względem siebie antyrównoległe.
Replikacja (kopiowanie) DNA jest procesem prowadzącym do podwojenia ilości DNA, polega na syntezie nowej cząstki DNA na podstawie cząsteczki macierzystej, zwanej matrycową. Proces przebiega przy pomocy grupy enzymów, wśród których znajdują się enzymy: rozplatający helisę DNA (rozcinający wiązania wodorowe między jej nićmi) oraz dobudowujący kolejne, odpowiednie deoksynukleotydy do rozdzielonych nici (polimeraza DNA zależna od DNA)) zgodnie z zasadą komplementarności. Replikacja nazywana jest semikonserwatywną, ponieważ dwie potomne cząstki DNA posiadają po jednej nici nowej i po jednej pochodzącej z cząsteczki macierzystej. Polimeraza DNA dodatkowo w czasie replikacji sprawdza prawidłowość tworzonych kopii.
Istnieją trzy teoretyczne modele przebiegu procesu replikacji:
• seraikonserwatywny, czyli replikacja półzachowawcza - nowopowstała podwójna helisa składa się z jednej nici nowodobudowanej i jednej pochodzącej z macierzystej cząsteczki;
• konserwatywny - replikacja zachodzi bez rozplatania podwójnej helisy. Każda jej nić stanowi matrycę dla nowego DNA. Powstają dwie cząsteczki: nienaruszona macierzysta oraz potomna - w całości zbudowana z nowych nici;
• przypadkowy - każda nić cząsteczki macierzystej ulega podziałowi, a powstałe w ten sposób fragmenty, przemieszane w cząsteczkach potomnych służą jako matryce dla nowych nici.
KOD GENETYCZNY to zbiór zasad określających sposób zapisywania w DNA informacji genetycznej mówiącej o kolejności aminokwasów wbudowywanych do białkowego łańcucha.
CECHY KODU GENETYCZNEGO:
• trójkowy - podstawowa jednostka informacji kodująca aminokwas zbudowana jest z trzech nukleotydów, leżących obok siebie, zwanych tripletem lub kodonem (istnieją 64 kodony, zaś tylko 20 aminokwasów);
• bezprzecinkowy - pomiędzy trójkami nie ma dodatkowych znaków;
• nienakladający się - kodony nie zachodzą na siebie;
• jednoznaczny - konkretny triplet koduje tylko jeden przyporządkowany mu aminokwas;
• zdegenerowany -dany aminokwas może być zakodowany przez więcej niż jeden kodon;
• uniwersalny - we wszystkich organizmach reguły kodu są identyczne, te same trójki kodują te same aminokwasy;
• kolinearny - kolejność ułożenia aminokwasów' w' białku jest wiernym odzwierciedleniem kolejności ułożenia trójek kodujących.
Etapy translacji:
- inicjacja (zapoczątkowanie) - tworzenie sie kompleksu rybosom - mRNA
- elongacja (wydłużanie) - powtarzalne cykle dołączenia kolejnych aminokwasów
- terminacja (zakończenie) - uwolnienie łańcucha polipeptydowego.