Poiché James Watson e Francis Crick hanno rivelato la struttura del DNA, è stato accettato come la molecola dell'eredità. Prima della loro scoperta, la comunità scientifica ha mantenuto un certo scetticismo sul fatto che il DNA fosse all'altezza del compito, perché sembrava una molecola troppo semplice per eseguire le quattro funzioni necessarie: replicazione, codifica, gestione delle cellule e capacità di mutare. La struttura unica del DNA consente di svolgere tutte queste funzioni.

Replicazione

Le cellule di un organismo multicellulare devono duplicarsi molte volte e anche le singole cellule devono duplicarsi quando si dividono. Qualunque molecola contenga informazioni genetiche deve essere in grado di copiarsi in modo quasi privo di errori. Il DNA è costituito da quattro basi, abbreviato A, C, G e T. Il DNA è una molecola a doppio filamento, dove un A in un filamento corrisponde sempre a un T in un altro filamento, e un C sempre corrisponde a un G. Se il due filamenti di DNA sono separati e un nuovo filamento è costruito, userà il modello del filo esistente per costruire una copia esatta, perché dove c'era un A di fronte al T nell'originale, ci sarà un A di fronte al T nella copia.

Encoding

Il lavoro di ogni cellula è fatto da proteine, quindi uno dei ruoli del DNA è costruire le giuste proteine ​​per ogni cellula. Il DNA riempie questo ruolo contenendo sezioni a tre basi, chiamate codoni, che dirigono la formazione delle proteine. In un lungo tratto di DNA, ogni codone contiene l'informazione che dirige l'assemblaggio di un amminoacido su una proteina. Diversi codoni corrispondono all'assemblaggio di un altro amminoacido su una proteina, quindi un'intera sezione di DNA con una data sequenza di basi costruirà una specifica proteina.

Gestione cellulare

Negli organismi multicellulari, una singola cellula fecondata, uno zigote, divide e duplica molte volte per creare un intero essere vivente. Ogni cellula ha esattamente lo stesso materiale genetico, ma diverse cellule si sviluppano in diverse mode. Cioè, in un processo chiamato differenziazione alcune cellule costruiscono le giuste proteine ​​per diventare cellule epatiche, e altre diventano cellule della pelle, altre cellule dello stomaco. Inoltre, le cellule devono cambiare il modo in cui operano al variare delle condizioni. Le cellule dello stomaco, ad esempio, devono produrre più ormoni ed enzimi digestivi quando il cibo è presente. Il DNA fa questo attraverso segnali che attivano e disattivano la produzione di proteine ​​coinvolte nella digestione. Lo stesso tipo di cose accade quando le cellule si differenziano: i segnali attivano i giusti livelli di produzione di proteine ​​per formare la cellula appropriata.

La capacità di mutare

L'evoluzione è il cambiamento delle caratteristiche come generazioni di un l'organismo è prodotto L'evoluzione avviene su piccole scale all'interno di un organismo - come cambiamenti nel colore della pelle o dei capelli negli esseri umani - e anche su grandi scale - come la creazione della vasta gamma di vita sulla Terra da un organismo unicellulare. Questo può accadere solo se la molecola genetica può cambiare, può mutare. Mentre il DNA si replica per produrre cellule uovo e spermatozoi, i cambiamenti possono insinuarsi su diversi livelli. Un modo è attraverso le modifiche a punto singolo che aggiungono, sottraggono o modificano una sequenza esistente. Altri cambiamenti si verificano quando le molecole di DNA si incrociano, cambiando la disposizione dei geni su ciascuno dei due strati incrociati di DNA.