A palindromos szekvencia olyan nukleinsav-szekvencia egy kettős szálú DNS- vagy RNS-molekulában, amelynek egy bizonyos irányban (pl. 5′ – 3′) történő olvasása az egyik szálon megegyezik az ellentétes irányban (pl. 5′ – 3′) történő olvasásával a komplementer szálon. A palindrom e definíciója tehát attól függ, hogy a komplementer szálak egymás palindrómái.
A: Palindrom, B: Hurok, C: Szár
A palindrom jelentése a genetikában kissé eltér a szavak és mondatok esetében használt definíciótól. Mivel a kettős spirált két párhuzamos, ellentétes irányban futó, antiparaleláris nukleotidszál alkotja, és a nukleotidok mindig azonos módon párosodnak (adenin (A) timinnel (T) a DNS-ben vagy uracillal (U) az RNS-ben; citozin (C) guaninnal (G)), egy (egyszálú) nukleotidsorozatot akkor nevezünk palindromnak, ha megegyezik a fordított komplementerével. Például a DNS-szekvencia ACCTAGGT palindrom, mert nukleotidonkénti komplementje TGGATCCA, és a komplementben lévő nukleotidok sorrendjének felcserélése az eredeti szekvenciát adja.
A palindrom nukleotidszekvencia hajszálcsomót képes alkotni. A hajtű szárrésze pszeudo-kétszálas rész, mivel a teljes hajtű ugyanannak a (szimpla) nukleinsavszálnak a része. Palindromikus motívumok a legtöbb genomban vagy genetikai utasításkészletben megtalálhatók. Kifejezetten a bakteriális kromoszómákban és az azokon elszórtan található ún. bakteriális interspersed mozaikelemekben (BIME) kutatták őket. 2008-ban egy genomszekvenálási projekt felfedezte, hogy az emberi X- és Y-kromoszómák nagy része palindromként rendeződik. A palindromos szerkezet lehetővé teszi az Y-kromoszóma számára, hogy az egyik oldal sérülése esetén a közepénél való meghajlással megjavítsa magát.
Úgy tűnik, hogy a palindromok a fehérjéket alkotó peptidszekvenciákban is gyakran előfordulnak, de szerepük a fehérjék működésében nem ismert egyértelműen. Felmerült, hogy a peptidekben található palindrómák létezése összefügghet az alacsony komplexitású régiók fehérjékben való elterjedtségével, mivel a palindrómák gyakran társulnak alacsony komplexitású szekvenciákhoz. Előfordulásuk összefügghet azzal is, hogy az ilyen szekvenciák hajlamosak alfa-hélixeket vagy fehérje/fehérje-komplexeket alkotni.