deoksiribonükleik asit (DNA) moleküllerinin doğal veya yapay olarak oluşturulması

DNA, kovalent bağlar ve hidrojen bağları ile birbirine bağlanmış, tekrarlayan bir yapıya sahip nükleotit birimlerinden oluşan bir makromoleküldür. DNA sentezi, bu nükleotit birimlerinin bir araya gelerek DNA'yı oluşturmasıyla gerçekleşir. Bu, yapay olarak (in vitro) veya doğal olarak (in vivo) gerçekleşebilir.

Nükleotid birimleri, bir azotlu baz (sitozin, guanin, adenin veya timin), pentoz şekeri (deoksiriboz) ve fosfat grubundan oluşur. Her birim, kendi fosfat grubu ile bir sonraki nükleotidin pentoz şekeri arasında kovalent bir bağ oluştuğunda birleşerek bir şeker-fosfat omurgası oluşturur.

DNA, nükleotid bazları arasında hidrojen bağları oluştuğunda doğal olarak belirli baz eşleşmelerinin (adenin ve timin, guanin ve sitozin) meydana geldiği, tamamlayıcı, çift sarmallı bir yapıdır.

DNA sentezi için birkaç farklı tanım vardır:
- DNA replikasyonu - DNA biyosentezi (in vivo DNA amplifikasyonu),
- Polimeraz Zincir Reaksiyonu - enzimatik DNA sentezi (in vitro DNA amplifikasyonu) veya
- Gen Sentezi - fiziksel olarak yapay gen dizileri oluşturma
anlamına gelebilir.

Her sentez türü çok farklı olsa da, bazı özellikleri ortaktır. Polinükleotidleri oluşturmak için birleştirilen nükleotidler, bir DNA sentezi türü olan PCR'nin gerçekleşmesi için DNA şablonu görevi görebilir. DNA replikasyonu da DNA şablonu kullanarak çalışır. Replikasyon sırasında DNA çift sarmalı açılır ve yeni nükleotidlerin hidrojen bağı kurması için eşleşmemiş bazları ortaya çıkarır. Ancak gen sentezi, DNA şablonu gerektirmez ve genler de novo olarak birleştirilir.

DNA sentezi, tüm ökaryotlarda ve prokaryotlarda ve bazı virüslerde gerçekleşir. DNA'da mutasyonları önlemek için DNA'nın doğru sentezi önemlidir. İnsanlarda mutasyonlar kanser gibi hastalıklara yol açabileceğinden, DNA sentezi ve vücutta bu sürece dahil olan mekanizmalar on yıllardır kapsamlı bir şekilde incelenmektedir. Gelecekte bu çalışmalar, veri depolamada kullanılmak üzere DNA sentezini içeren teknolojilerin geliştirilmesinde kullanılabilir.