aby zrozumieć geny i ich funkcję biologiczną w dziedziczności, konieczne jest zrozumienie składu chemicznego i struktury DNA. Chociaż niektóre wirusy przenoszą swoją informację genetyczną w postaci kwasu rybonukleinowego (RNA), większość wyższych form życia przenosi informację genetyczną w postaci DNA, cząsteczki, która składa się na chromosomy.,

kompletna cząsteczka DNA jest często określana jako plan życia, ponieważ zawiera wszystkie instrukcje, w tworzeniu genów, dla wzrostu i funkcjonowania większości organizmów. Ta podstawowa cząsteczka jest podobna z wyglądu do spiralnej klatki schodowej, która jest również nazywana podwójną helisą. Boki podwójnej helisy DNA składają się z naprzemiennych cząsteczek cukru i fosforanu, jak ogniwa w łańcuchu., Szczepy lub stopnie DNA są wykonane z połączenia czterech zasad zawierających azot—dwóch puryn (adeniny i guaniny ) i dwóch pirymidyn (cytozyny i tyminy ). Cztery litery oznaczające te bazy (A, G, C i T) są alfabetem kodu genetycznego. Każdy szczebel cząsteczki DNA zawiera kombinację dwóch z tych liter, po jednej wystającej z każdej strony. W tym kodzie genetycznym A zawsze łączy się z T, A C Z G, tworząc tzw. parę bazową. Specyficzne sekwencje tych par zasad, które są połączone ze sobą przez atomy wodoru, tworzą geny.,

podczas gdy czteroliterowy alfabet może wydawać się dość mały dla konstruowania obszernego słownictwa, które opisuje i określa niezliczone formy życia na Ziemi, sekwencje lub kolejność tych bazowych par są prawie nieograniczone. Na przykład, różne sekwencje lub szczeble, które tworzą prosty Gen sześciu zasad może być ATCGCC, lub TAATCG, lub AGCGTA, lub ATTACG, i tak dalej. Każda z tych kombinacji ma inne znaczenie. Różne sekwencje dostarczają kodu nie tylko dla rodzaju organizmu, ale także dla określonych cech, takich jak brązowe włosy i niebieskie oczy., Im bardziej złożony organizm, od bakterii po ludzi, tym więcej szczebli lub sekwencji genetycznych pojawia się na drabinie. Na przykład cały skład genetyczny człowieka może zawierać 120 milionów par zasad, przy czym średnia Jednostka genu wynosi od 2000 do 200 000 par zasad. Z wyjątkiem bliźniąt jednojajowych, żaden człowiek nie ma dokładnie takiej samej informacji genetycznej.

informacja genetyczna jest powielana podczas procesu replikacji DNA, który rozpoczyna się na kilka godzin przed rozpoczęciem podziału komórki (mitozy)., Aby wytworzyć identyczną informację genetyczną podczas mitozy, wiązania wodorowe trzymające razem dwie połówki drabiny DNA rozpakowują się, w obecności białek zwanych helikazami, w celu odsłonięcia pojedynczych nici DNA. Te stare nici działają jak szablony do tworzenia nowych cząsteczek DNA. Replikacja jest inicjowana przez rozdzielenie DNA i wymaga krótkich fragmentów DNA (primerów), aby rozpocząć syntezę nowej nici DNA przez określone enzymy komórkowe zwane polimerazami DNA., DNA rzadko mutuje podczas replikacji, jako korekty i” naprawy ” enzymy upewnić się, że wszelkie błędy są szybko naprawiane w celu ochrony dokładności informacji genetycznej. Po zakończeniu każda nowa połowa drabiny DNA zawiera identyczne informacje jak stara. Jest to osiągnięte przez fakt, że T zawsze łączy się z A i C Z G, dlatego jeśli szablon miał sekwencję ATGCTG nowo wykonany drugi wątek będzie TACGAC. Gdy mitoza komórkowa jest zakończona, każda nowa komórka zawiera dokładną replikę DNA.,

komórki zawierają setki różnych białek, a ich funkcje zależą od tego, które z tysięcy rodzajów różnych białek zawiera. Białka składają się z łańcuchów aminokwasów. Układ aminokwasów do budowy określonych białek jest określony przez sekwencję bazową zawartą lub zakodowaną w DNA. Ta informacja genetyczna musi być przekształcona w białka budujące ponad połowę wszystkich tkanek ciała stałego i kontrolować większość procesów biologicznych wewnątrz i między tymi tkankami., Osiąga się to za pomocą kodu genetycznego, który jest zbiorem 64 trypletów zasad (zwanych kodonami) odpowiadających każdemu aminokwasowi oraz sygnałom inicjacji i zakończenia syntezy białek.

ponieważ miejsca produkcji białka leżą poza jądrem komórkowym, instrukcje ich wytwarzania muszą być transportowane z jądra. Messenger, który niesie te instrukcje jest messenger RNA, lub mRNA (pojedyncza splatana cząsteczka, która ma lustrzane odbicie par zasad na DNA)., mRNA jest wytwarzany w jądrze podczas procesu zwanego transkrypcją, a pojedyncza cząsteczka RNA niesie instrukcje do wytwarzania tylko jednego białka. Po wyeksportowaniu z jądra jest transportowany do rybosomów, które są fabrykami białek w komórce. W rybosomach informacja z mRNA jest dekodowana w celu wytworzenia białka. Proces ten nazywa się tłumaczeniem. Przepływ informacji jest tylko jedną drogą od DNA do RNA i do białka. W związku z tym cechy nabyte podczas życia organizmu, takie jak większe mięśnie lub umiejętność gry na fortepianie, nie mogą być dziedziczone., Jednak ludzie mogą mieć geny, które ułatwiają im nabycie tych cech poprzez ćwiczenia lub praktyki.