Komplementær deoxyribonukleinsyre (DNA) er DNA, hvor sekvensen af de enkelte molekyler på den ene streng af den dobbeltstrengede struktur kemisk matcher sekvensen på den anden streng.
En nyttig analogi er at forestille sig en nøgle og en lås. Selv om der findes mange forskellige typer nøgler, er der kun ét design, der passer til låsens konturer og dermed passer ind i låsen. De forskellige kemiske molekyler, som DNA består af, kan heller ikke parre sig uspecifikt sammen. En “lås i nøgle”-pasning fungerer på molekylært niveau.
De kemiske molekyler, der udgør DNA, er kendt som nukleotidbaser. Der er fire almindelige typer baser: adenin (A), cytosin (C), guanin (G) og thymin (T). I den kemiske “lås og nøgle”-tilpasning danner et A på den ene streng altid par med et T på den anden streng. Ligeledes danner et C på den ene streng altid par med et G på den anden streng. De to strenge beskrives som komplementære til hinanden.
Komplementært DNA (cDNA) er en kopi af et område af en DNA-streng. Hvis den oprindelige DNA-stand f.eks. havde sekvensen ATT, vil den komplementære sekvens være TAA. cDNA’et vil binde sig til det komplementære sted på DNA-strengen.
Komplementært DNA er vigtigt i naturen, ved fremstilling af nye kopier af DNA, og er blevet et vigtigt eksperimentelt værktøj. Ved DNA-replikation rulles de to strenge af fra hinanden. Et molekyle kaldet DNA-polymerase kører i længden af hver streng og laver en komplementær kopi af hver streng. Med andre ord fungerer hver streng som en tegning til at fremstille en komplementær streng. De to nye strenge er komplementære til hinanden og kan derfor forbindes med hinanden i en proces, der kaldes annealing. De gamle tråde gløder også. Resultatet er to komplette kopier af DNA.
Komplementært DNA er blevet udnyttet til at udvikle forskningsteknikker og til at fremstille genetisk ændrede kommercielle produkter. Et klassisk eksempel på cDNA er teknikken med polymerasekædereaktion (PCR). PCR efterligner processen med fremstilling af DNA i et reagensglas. I en række reaktioner kopieres en DNA-målstrækning, og kopierne tjener selv som skabeloner for flere kopier. Den oprindelige DNA-sekvens forstærkes til en milliard kopier i løbet af få minutter.
Da ribonukleinsyre (RNA) fremstilles ved hjælp af DNA som blueprint, gælder fænomenet med komplementære strenge også for RNA. RNA består af fire baser; adenin (A), cytosin (C), guanin (G) og uracil (U; i stedet for thymin, som findes i DNA). I lås i nøgle-scenariet danner et A par med U) på den anden streng, og et C danner altid par med et G. Komplementært RNA (cRNA) er en kopi af en RNA-streng, der binder sig til det relevante område af det oprindelige molekyle. Hvis den oprindelige RNA-stand f.eks. havde basesekvensen AUU, ville sekvensen af cRNA-strengen være UAA.
Anslutningen af en DNA- eller RNA-streng til dens komplement er et af molekylærbiologens grundlæggende forskningsredskaber. Binding af et kompliment kan identificere målregioner af DNA eller RNA og kan bruges til at forstyrre DNA-fremstillingsprocessen. Hvis det komplementære DNA er mærket med et stof, der fluorescerer, kan bindingen af den fluorescerende sonde faktisk visualiseres ved hjælp af et mikroskop. Dette gør det muligt at undersøge DNA-syntesen i “realtid”.