Desde que James Watson y Francis Crick revelaron la estructura del ADN, se ha aceptado como la molécula de la herencia. Antes de su descubrimiento, la comunidad científica conservó cierto escepticismo de que el ADN estaba a la altura, porque parecía una molécula demasiado simple para realizar las cuatro funciones necesarias: replicación, codificación, administración de células y la capacidad de mutar. La estructura única del ADN le permite cumplir con todas estas funciones.

Replicación

Las células en un organismo multicelular deben duplicarse muchas veces, e incluso las células individuales tienen que duplicarse cuando se dividen. Cualquiera que sea la molécula que porta información genética, debe ser capaz de copiarse de manera casi libre de errores. El ADN está compuesto por cuatro bases, abreviado A, C, G y T. El ADN es una molécula bicatenaria, donde una A en una cadena siempre coincide con una T en otra cadena, y una C siempre coincide con una G. Si la se separan dos cadenas de ADN y se construye una nueva cadena, se usará el patrón de la cadena existente para construir una copia exacta, porque donde haya una A al otro lado de la T en el original, habrá una A frente a la T en la copia.

Codificación

El trabajo de cada célula está hecho por proteínas, por lo que una de las funciones del ADN es construir las proteínas correctas para cada célula. El ADN cumple esta función al contener secciones de tres bases, llamadas codones, que dirigen la formación de proteínas. En un largo tramo de ADN, cada codón contiene la información que dirige el ensamblaje de un aminoácido en una proteína. Los diferentes codones corresponden al ensamblaje de otro aminoácido en una proteína, por lo que una sección entera de ADN con una secuencia dada de bases generará una proteína específica.

Cellular Management

En organismos multicelulares, una sola célula fertilizada, un cigoto, se divide y duplica muchas veces para formar un ser vivo completo. Cada célula tiene exactamente el mismo material genético, pero diferentes células se desarrollan en diferentes modas. Es decir, en un proceso llamado diferenciación, algunas células crean las proteínas correctas para convertirse en células hepáticas, y otras se convierten en células de la piel, otras en células del estómago. Además, las células deben cambiar la forma en que operan a medida que cambian las condiciones. Las células de su estómago, por ejemplo, tienen que producir más hormonas digestivas y enzimas cuando hay comida presente. El ADN lo hace a través de señales que activan y desactivan la producción de proteínas involucradas en la digestión. El mismo tipo de cosas sucede cuando las células se diferencian: las señales desencadenan los niveles correctos de producción de proteínas para formar la célula apropiada.

La capacidad de mutar

La evolución es el cambio en las características como generaciones de un organismo se producen. La evolución ocurre en pequeñas escalas dentro de un organismo, como cambios en la piel o el color del cabello en humanos, y también en grandes escalas, como la creación de la amplia gama de vida en la Tierra de un organismo unicelular temprano. Eso solo puede suceder si la molécula genética puede cambiar, puede mutar. A medida que el ADN se replica para producir células de esperma y óvulos, los cambios pueden aparecer en varios niveles. Una forma es a través de cambios de un solo punto que agregan, restan o cambian una secuencia existente. Ocurren otros cambios cuando las moléculas de ADN se cruzan, cambiando la disposición de los genes en cada una de las dos hebras cruzadas de ADN.