Deoxyribonukleová kyselina (DNA)
Biologické struktury
Přirozeně se vyskytující molekuly DNA mohou být kruhové nebo lineární. Genomy jednobuněčných bakterií a archeí (prokaryot), stejně jako genomy mitochondrií a chloroplastů (určitých funkčních struktur v buňce), jsou molekuly kruhové. Některé bakterie a archea mají navíc menší kruhové molekuly DNA zvané plazmidy, které obvykle obsahují jen několik genů. Mnoho plazmidů se snadno přenáší z jedné buňky do druhé. U typické bakterie je genom, který kóduje všechny geny organismu, jedinou souvislou kruhovou molekulou, která obsahuje půl milionu až pět milionů párů bází. Genomy většiny eukaryot a některých prokaryot obsahují lineární molekuly DNA zvané chromozomy. Například lidská DNA se skládá z 23 párů lineárních chromozomů obsahujících tři miliardy párů bází.
Ve všech buňkách neexistuje DNA volně v roztoku, ale jako komplex obalený bílkovinami, který se nazývá chromatin. U prokaryot volný plášť bílkovin na DNA pomáhá chránit záporný náboj fosfodiesterové páteře. Chromatin obsahuje také bílkoviny, které řídí expresi genů a určují charakteristické tvary chromozomů. U eukaryot se úsek DNA dlouhý 140 až 200 párů bází obtáčí kolem diskrétní sady osmi kladně nabitých bílkovin zvaných histon a vytváří kulovitou strukturu zvanou nukleozom. Další histony ovíjejí po sobě jdoucí úseky DNA a vytvářejí řadu nukleosomů jako korálky na šňůrce. Transkripce a replikace DNA je u eukaryot složitější, protože komplexy nukleozomů musí být alespoň částečně rozloženy, aby procesy mohly probíhat efektivně.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Většina prokaryotních virů obsahuje lineární genomy, které jsou obvykle mnohem kratší a obsahují pouze geny nezbytné pro šíření viru. Bakteriální viry nazývané bakteriofágy (nebo fágy) mohou obsahovat lineární i cirkulární formy DNA. Například genom bakteriofága λ (lambda), který infikuje bakterii Escherichia coli, obsahuje 48 502 párů bází a může existovat jako lineární molekula zabalená v bílkovinném obalu. DNA fága λ může existovat také v kruhové formě (jak je popsáno v části Site-specific recombination), která je schopna se integrovat do kruhového genomu hostitelské bakteriální buňky. Mezi eukaryotickými viry se vyskytují jak kruhové, tak lineární genomy, ale častěji používají jako genetický materiál RNA
.