Il materiale contenente le informazioni che si trasmettono da una generazione all’altra è costituito, in tutti gli organismi viventi, dagli acidi nucleici denominati acido desossiribonucleico (DNA) e acido ribonucleico (RNA).

Nella maggior parte dei casi è il DNA a rappresentare l’impronta genetica che identifica ciascuna persona e solo in alcuni organismi, per esempio certi virus, le informazioni sono contenute nell’RNA. Il DNA, infatti, contiene le informazioni necessarie per la produzione delle proteine, molecole formate dagli aminoacidi, che costituiscono tutti gli organismi.

La descrizione di ciascuna molecola è scritta nel DNA secondo un codice basato su 4 elementi, adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C), detti basi azotate, disposti in sequenze di diversa lunghezza e organizzati in diverse combinazioni.

Ciascuna base azotata insieme a uno o più atomi di carbonio e ad uno zucchero costituisce un nucleotide. Cambiando l’ordine delle basi azotate è quindi possibile scrivere messaggi diversi che porteranno alla formazione degli aminoacidi (in tutto 20) necessari per formare le proteine. Ciascuna sequenza di 3 basi identifica un aminoacido e una sequenza di aminoacidi costituisce una proteina.

Come descritto da Watson e Crick nel 1953, il DNA ha una struttura tridimensionale formata da due eliche avvolte una sull’altra: l’esterno della struttura è costituito da zuccheri e fosfati, mentre le basi appaiate (l’adenina con la timina e la guanina con la citosina) sono collocate all’interno.

I filamenti di DNA, lunghi fino a milioni di nucleotidi, sono contenuti nei cromosomi, a loro volta collocati nel nucleo di tutte le cellule. Il DNA costituisce, quindi, la base della trasmissione ereditaria dei caratteri. Inoltre, poiché rappresenta l’impronta genetica di ciascuno di noi, lo studio del DNA (per esempio nella medicina forense) estratto dal sangue, dalla saliva, dai capelli o da altri tessuti è ormai utilizzato per l’identificazione certa di ciascun individuo.