de bemerkelsesverdige egenskapene til nukleinsyrene, som kvalifiserer disse stoffene til å tjene som bærere av genetisk informasjon, har hevdet oppmerksomheten til mange etterforskere. Grunnlaget ble lagt av pionerbiokjemikere som fant at nukleinsyrer er langkjedelignende molekyler, hvor ryggradene består av gjentatte sekvenser av fosfat-og sukkerbindinger-ribosesukker I RNA og deoksyribosesukker i DNA. Festet til sukker koblinger i ryggraden er to typer nitrogenholdige baser: puriner og pyrimidiner. Purinene er adenin (A) og guanin (G) i BÅDE DNA og RNA; pyrimidinene er cytosin (C) og tymin (T) I DNA og cytosin (C) og uracil (U) i RNA. En enkelt purin eller pyrimidin er festet til hvert sukker, og hele fosfat-sukker-base-underenheten kalles et nukleotid. Nukleinsyrene ekstrahert fra forskjellige arter av dyr og planter har forskjellige proporsjoner av de fire nukleotidene. Noen er relativt rikere på adenin og tymin, mens andre har mer guanin og cytosin. Imidlertid ble det funnet av biokjemiker erwin Chargaff at mengden A alltid er lik T, og mengden G er alltid lik C.

med den generelle aksept AV DNA som det kjemiske grunnlaget for arvelighet i begynnelsen av 1950-tallet viste mange forskere oppmerksomheten til å bestemme hvordan nitrogenbasene passer sammen for å utgjøre et trådformet molekyl. Dna-strukturen ble bestemt Av Amerikansk genetiker James Watson og Britisk biofysiker Francis Crick i 1953. Watson og Crick baserte sin modell i stor grad på forskningen Fra Britiske fysikere Rosalind Franklin og Maurice Wilkins, som analyserte røntgendiffraksjonsmønstre for å vise AT DNA er en dobbel helix. Funnene Fra Chargaff foreslo For Watson og Crick at adenin på en eller annen måte var parret med tymin og at guanin var parret med cytosin.Ved hjelp Av denne informasjonen kom Watson og Crick opp med SIN nå berømte modell som viste DNA som en dobbel helix bestående av to sammenflettede kjeder av nukleotider, hvor adeninene i en kjede er knyttet til tyminene til den andre, og guaninene i en kjede er knyttet til cytosinene til den andre. Strukturen ligner en stige som har blitt vridd i en spiralform: sidene av stigen består av sukker-og fosfatgrupper, og trinnene består av de parrede nitrogenholdige basene. Ved å lage en trådmodell av strukturen ble det klart at den eneste måten modellen kunne overholde kravene til molekylære dimensjoner AV DNA var Hvis A alltid parret Med T og G Med C; Faktisk viste A-T-og G-c-parene en tilfredsstillende lås-og-nøkkel-passform. SELV om de fleste bindingene I DNA er sterke kovalente bindinger, Er A-T-og G-C-bindingene svake hydrogenbindinger. Imidlertid gir flere hydrogenbindinger langs midten av molekylet nok stabilitet til å holde de to trådene sammen.

De To strengene Av Watson og Cricks dobbelthelix var antiparallelle; det vil si at nukleotidene ble arrangert i motsatt retning. Dette kan visualiseres hvis l-formen på et nukleotid er tenkt å være en sokk: sokkens hals er nitrogenbasen, tåen er fosfatgruppen, og hælen er sukkergruppen. Nukleotidkjeden vil da være en streng sokker festet hæl til tå, med nakken peker innover mot MIDTEN AV DNA-molekylet. I en tråd arrangementet av sukker-fosfat ryggraden ville være tå-hæl-tå-hæl og så videre, og i den andre tråd i samme retning arrangementet ville være hæl-tå-hæl-tå. Kjemisk er hælen 3 ‘- hydroksylenden og tåen er 5 ‘ – fosfatenden. (Disse navnene er avledet fra karbonatomer gjennom hvilke sukkerfosfatbindingen er laget.) Derfor løper en DNA-streng fra 5′ → 3′ (fem prime til tre prime), mens den andre går fra 3′ → 5’.Watson og Crick bemerket at deres foreslåtte DNA-struktur oppfylte to nødvendige egenskaper av et arvelig molekyl. For det første må et arvelig molekyl være i stand til replikasjon slik at informasjonen kan overføres til neste generasjon; Derfor antydet Watson og Crick at hvis de to halvdelene av dobbeltspiralen kunne skille seg, kunne de fungere som maler for syntesen av to identiske dobbeltspiraler. For det andre må et arvelig molekyl inneholde informasjon for å lede utviklingen av en komplett organisme; Derfor spekulerte Watson og Crick at sekvensen av nukleotider kunne representere kodet informasjon av denne typen. Senere forskning viste at deres spekulasjoner på begge punkter var riktige.