En 1919 Phoebus Levene identificó que el ADN es un nucleótido formado por una base nitrogenada, un azúcar y un fosfato.

La historia del ADN comenzó en 1869 cuando el médico suizo Friedrich Miescher, mientras digería con pepsina tejidos animales, observó que quedaba un residuo sin atacar que contenía fósforo. Como provenía de los núcleos de las células lo llamó ‘nucleína’ (más tarde se rebautizaría como ácido timonucleico). Por su parte, Félix Hoppe-Seyler aisló en la levadura otro ácido nucleico, que también contenía fósforo.

A partir de ahora otros investigadores trataron de desvelar su estructura. El alemán Albrecht  Kosse aisló de ellos unos compuestos nitrogenados, dos purinas (adenina y guanina) y dos pirimidinas (citosina y timina). Su discípulo Phoebus A. Levene encontró dos azúcares de cinco átomos de carbono. Eran la ribosa, en el ácido nucleico de la levadura y la desoxirribosa, en la nucleína de Miescher.

Hacia 1934, el propio Levene demostró que los ácidos nucleicos se podían fragmentar en nucleótidos compuestos de un grupo fosfato, una pentosa (ribosa o desaxirribosa) y una base nitrogenada (purina o pirimidina). También estableció que así como las proteínas son cadenas de aminoácidos, los ácidos nucleicos deben ser cadenas de nucleótidos. La constitución de éstos y la manera de unirse fueron esclarecidos por Alexander R. Todd, que recibió en 1957 el Premio Nobel de Medicina y Fisiología.

Estructura del ADN

La estructura básica de soporte del ADN es una cadena. Está formada por unidades alternas de grupos fosfato y azúcar desoxirribosa (C₅H₁₀O₄). Las bases, llamadas citosina (C), timina (T), adenina (A) y guanina (G), están unidas al armazón de azúcar-fosfato a través del azúcar para formar el nucleótido completo (base-azúcar-fosfato). En su conjunto, es una molécula formada por dos cadenas dispuestas de forma paralela, pero con direcciones opuestas (antiparalela) y con las bases nitrogenadas enfrentadas. 

En 1937, William Astbury produjo el primer patrón que mostraba que el ADN tenía una estructura regular. Fue a través de difracción de rayos X.

El modelo de doble hélice fue propuesto en 1953 por James Watson y Francis Crick. Obtuvieron una imagen de la estructura de doble hélice gracias a la difracción por rayos X hecha por Rosalind Franklin.