Palindrominen sekvenssi on kaksisäikeisessä DNA- tai RNA-molekyylissä oleva nukleiinihapposekvenssi, jossa lukusuunta tietyssä suunnassa (esim. 5′ – 3′) toisella säikeellä vastaa komplementaarisen säikeen vastakkaisessa suunnassa (esim. 5′ – 3′) luettavaa sekvenssiä. Tämä palindromin määritelmä riippuu siis siitä, että komplementaariset säikeet ovat toistensa palindromeja.
A: Palindromi, B: Silmukka, C: Varsi
Palindromin merkitys genetiikan yhteydessä poikkeaa hiukan sanojen ja lauseiden yhteydessä käytetystä määritelmästä. Koska kaksoiskierre muodostuu kahdesta vastakkaisiin suuntiin kulkevasta antiparalleelisesta nukleotidisäikeestä, ja nukleotidit parittuvat aina samalla tavalla (adeniini (A) tymiinin (T) kanssa DNA:ssa tai urasiili (U) RNA:ssa; sytosiini (C) guaniinin (G) kanssa), sanotaan (yksisäikeisen) nukleotidisekvenssin olevan palindromi, jos se on yhtä suuri kuin käänteinen komplementtinsa. Esimerkiksi DNA-sekvenssi ACCTAGGT on palindrominen, koska sen nukleotidikohtainen komplementti on TGGATCCA, ja komplementin nukleotidien käänteinen järjestys antaa alkuperäisen sekvenssin.
Palindrominen nukleotidisekvenssi pystyy muodostamaan hiusneulan. Hiusnauhan varsiosa on pseudokaksisäikeinen osa, koska koko hiusnauha on osa samaa (yksittäistä) nukleiinihappojuostetta. Palindromisia motiiveja esiintyy useimmissa genomeissa tai geneettisten ohjeiden sarjoissa. Niitä on tutkittu erityisesti bakteerien kromosomeissa ja niissä hajallaan olevissa niin sanotuissa bakteerien välissä olevissa mosaiikkielementeissä (BIME). Vuonna 2008 genomin sekvensointihankkeessa havaittiin, että suuri osa ihmisen X- ja Y-kromosomeista on järjestetty palindromeiksi. Palindromirakenteen ansiosta Y-kromosomi pystyy korjaamaan itseään taipumalla keskeltä, jos toinen puoli vaurioituu.
Palindromeja näyttää esiintyvän usein myös proteiineja muodostavissa peptidisekvensseissä, mutta niiden merkitystä proteiinien toiminnassa ei tunneta selvästi. On esitetty, että palindromien esiintyminen peptideissä saattaa liittyä matalan kompleksisuuden alueiden yleistymiseen proteiineissa, sillä palindromit liittyvät usein matalan kompleksisuuden sekvensseihin. Niiden yleisyys voi myös liittyä tällaisten sekvenssien taipumukseen muodostaa alfaheliksiä tai proteiini/proteiinikomplekseja.