Противовирусные препараты часто нарушают синтез вирусных нуклеиновых кислот: ацикловир (против герпеса) и зидовудин/AZT (против ВИЧ) — аналоги нуклеозидов, обрывающие вирусную ДНК; есть ингибиторы вирусных полимераз, обратной транскриптазы и интегразы ВИЧ.

Матричные биосинтезы — это процессы, в которых новая молекула строится по матрице: репликация (ДНК по ДНК), транскрипция (РНК по ДНК) и трансляция (белок по мРНК). Их ингибиторы останавливают размножение клеток и вирусов, поэтому служат антибиотиками, противоопухолевыми и противовирусными средствами.

Ингибиторы транскрипции блокируют синтез РНК: рифампицин выключает бактериальную РНК-полимеразу (антибиотик против туберкулёза), α-аманитин (яд бледной поганки) — РНК-полимеразу II эукариот, актиномицин встраивается в ДНК и мешает полимеразе двигаться (противоопухолевый).

Ингибиторы либо блокируют ферменты синтеза (полимеразы, топоизомеразы, рибосому), либо встраиваются в растущую цепь как «поддельные» строительные блоки и обрывают её, либо связываются с матрицей (ДНК/РНК). Избирательная токсичность — способность сильнее вредить возбудителю или опухоли, чем нормальным клеткам организма.

Ингибиторы трансляции — большой класс антибиотиков, избирательно поражающих бактериальную рибосому (70S): тетрациклины мешают входу тРНК в сайт A, аминогликозиды (стрептомицин) искажают считывание кодонов, макролиды (эритромицин) и хлорамфеникол блокируют образование пептидной связи и продвижение цепи. Некоторые токсины (дифтерийный, рицин) поражают и человеческую трансляцию.

Избирательность ингибиторов неполная: они сильнее всего бьют по быстро делящимся клеткам, а такие есть и у самого организма — костный мозг (кровь), эпителий кишечника, волосяные фолликулы. Отсюда типичные побочные эффекты химиотерапии: угнетение кроветворения, тошнота и диарея, выпадение волос.

Ингибиторы репликации нарушают синтез ДНК: аналоги нуклеотидов встраиваются и обрывают цепь (противовирусные, противоопухолевые), ингибиторы топоизомераз мешают раскручивать спираль (фторхинолоны — против бактерий, некоторые химиопрепараты — против опухолей), алкилирующие агенты сшивают цепи ДНК.

Антиметаболиты — вещества, похожие на нормальные метаболиты (нуклеотиды, фолат), которые «обманывают» ферменты и блокируют синтез строительных блоков ДНК и РНК. Примеры: метотрексат (блокирует дигидрофолатредуктазу), 5-фторурацил (блокирует тимидилатсинтазу), 6-меркаптопурин (нарушает синтез пуринов).

Ингибиторы матричного синтеза — фундамент антибактериальной, противоопухолевой и противовирусной терапии. Большая проблема — развитие устойчивости (резистентности): бактерии, опухоли и вирусы приобретают мутации или механизмы, снижающие действие лекарства.