核酸广泛存在于所有动物、植物细胞、微生物内、生物体内核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。不同的核酸,其化学组成、核苷酸排列顺序等不同。根据化学组成不同,核酸可分为核糖核酸,简称RNA和脱氧核糖核酸,简称DNA。
核酸链的每个核苷酸单元的5′磷酸基与其一侧毗邻核苷酸的3′羟基相连,其3′羟基又与另一侧毗邻核苷酸的5′磷酸基相连。这样,许许多多的核苷酸彼此就用3′、5′磷酸二酯键连在一起,构成没有分支的多核苷酸长链。链中的戊糖和磷酸相间排列且不断重复,构成核酸的主链,碱基可以看成连接在主链上的侧链。代表核酸特性的是核苷酸的序列,实际上就是碱基序列。所以碱基序列又称核酸的一级结构。核酸的多核苷酸链是有方向性的,其一端为5′端(有或无磷酸基),另一端为3′端(有或无磷酸基)。书写核酸的一级结构时,习惯上从左到右,从5′到3′,碱基间的小横也可省略。
核酸是分子生物学的重要研究内容,与研究生命的本质、生命起源、物种进化、遗传育种、代谢的调控以及防治疾病等有密切关系,具有重大的理论和实践意义。近几十年来,对核酸研究的深度、广度*开拓,对DNA和RNA已有了较全面的了解。在此基础上产生的基因工程,正形成有巨大发展前途的高技术产业,其产品将在医、农、工、环保和圈防等领域发挥重大作用。
核酸在实践应用方面有较重要的作用,现已发现近2000种遗传性疾病都和DNA结构有关。如人类镰刀形红血细胞贫血症是由于患者的血红蛋白分子中一个氨基酸的遗传密码发生了改变,白化病毒者则是DNA分子上缺乏产生促黑色素生成的酷氨酸酶的基因所致。**的发生、病毒的感染、射线对机体的作用等都与核酸有关。70年代以来兴起的遗传工程,使人们可用人工方法改组DNA,从而有可能创造出新型的生物品种。如应用遗传工程方法已能使大肠杆菌产生胰岛素、干扰素等珍贵的生化药物。