A komplementer dezoxiribonukleinsav (DNS) olyan DNS, amelyben az alkotó molekulák szekvenciája a kettős szálú szerkezet egyik szálán kémiailag megegyezik a másik szálon lévő szekvenciával.
Hasznos analógia egy kulcs és egy zár elképzelése. Bár sokféle kulcstípus létezik, csak egy kialakítás illik a zár kontúrjaihoz, és így illeszkedik a zárba. A DNS-t alkotó különböző kémiai molekulák szintén nem párosodnak össze nem specifikusan. A “zár a kulcsban” illeszkedés molekuláris szinten működik.
A DNS-t alkotó kémiai molekulákat nukleotidbázisoknak nevezzük. A bázisoknak négy gyakori típusa van: adenin (A), citozin (C), guanin (G) és timin (T). A kémiai “zár és kulcs” illeszkedésben az egyik szálon lévő A mindig párosul a másik szálon lévő T-vel. Ugyanígy az egyik szálon lévő C mindig párosul a másik szálon lévő G-vel. A két szálat egymás komplementerének nevezzük.
A komplementer DNS (cDNS) egy DNS-szál egy régiójának másolata. Például, ha az eredeti DNS-állvány ATT szekvencia volt, a komplementer szekvencia TAA lesz. A cDNS a DNS-szál komplementer helyéhez kötődik.
A komplementer DNS fontos szerepet játszik a természetben, a DNS új másolatainak előállításában, és fontos kísérleti eszközzé vált. A DNS-replikáció során a két szál kitekeredik egymásból. A DNS-polimeráz nevű molekula végigfut mindkét szál hosszán, és mindkét szálból komplementer másolatot készít. Más szóval, minden egyes szál egy-egy komplementer szál létrehozásának tervrajzaként működik. A két új szál komplementer egymáshoz, és így a lágyulásnak nevezett folyamat során össze tudnak kapcsolódni. A régi szálak is lágyulnak. Az eredmény két teljes DNS-kópia.
A komplementer DNS-t kutatási technikák fejlesztésére és genetikailag módosított kereskedelmi termékek előállítására használták fel. A cDNS klasszikus példája a polimeráz láncreakció (PCR) technikája. A PCR a DNS kémcsőben történő előállításának folyamatát utánozza. A reakciók sorozatában egy cél-DNS-szakaszt lemásolnak, és a másolatok maguk is sablonként szolgálnak további másolatokhoz. Az eredeti DNS-szekvencia felerősítésével percek alatt egymilliárd másolat készül.
Mivel a ribonukleinsav (RNS) a DNS mint tervrajz felhasználásával készül, a komplementer szálak jelensége az RNS-re is kiterjed. Az RNS négy bázisból áll; adeninből (A), citozinból (C), guaninból (G) és uracilból (U; a DNS-ben található timin helyett). A kulcs a kulcsban forgatókönyv szerint egy A párosul a másik szálon lévő U-val), és egy C mindig egy G-vel párosul. A komplementer RNS (cRNS) egy RNS-szál másolata, amely az eredeti molekula megfelelő régiójához kötődik. Ha az eredeti RNS-állvány bázissorrendje például AUU lenne, akkor a cRNS-szál szekvenciája UAA lenne.
A DNS- vagy RNS-szál és komplementjének társítása a molekuláris biológus egyik alapvető kutatási eszköze. A komplement kötődésével azonosítani lehet a DNS vagy az RNS célterületeit, és felhasználható a DNS-előállítás folyamatának megzavarására. Ha a komplementer DNS-t fluoreszkáló vegyülettel jelöljük, akkor a fluoreszkáló szonda kötődése mikroszkóp segítségével ténylegesen láthatóvá tehető. Ez lehetővé teszi a DNS-szintézis “valós idejű” vizsgálatát.