Fiecare organism viu trebuie să poarte cu el instrucțiuni pentru a construi o nouă versiune a lui însuși și pentru a face produse care să-l mențină în viață. Aceste instrucțiuni sunt acizi nucleici. Toate organismele cu mai mult de o celulă folosesc un acid nucleic numit acid dezoxiribonucleic (ADN), iar cele mai puțin complicate, cum ar fi virușii, folosesc acid ribonucleic (ARN). Fiecare dintre acești acizi nucleici este un șir de mai multe molecule individuale, iar atunci când forma de viață citește aceste molecule în succesiune, identifică ce produs să facă.
Dintre cei doi acizi nucleici, ARN-ul este cel mai puțin complicat. Există ca un singur fir. ADN-ul, pe de altă parte, se asociază cu o altă catenă de ADN, deci este prezent în celule ca o structură dublu catenară în formă de spirală.
Fiecare acid nucleic este un șir, care este alcătuit din mai multe blocuri de construcție, unul după altul, numite nucleotide. Aceste nucleotide se lipesc împreună prin forțe chimice la fiecare capăt al blocului. Doar patru nucleotide diferite alcătuiesc ADN-ul. Acestea sunt adenina (A), guanina (G), timina (T) și citozină (C.) ARN-ul are, de asemenea, doar patru blocuri de nucleotide, dar în loc de timină (T), are uracil (U.)
O ființă vie conține o mulțime de instrucțiuni de acid nucleic în celulele sale. Fiecare celulă poate citi șirul de instrucțiuni și poate realiza produsele relevante. Deoarece fiecare organism trebuie să facă o mulțime de produse diferite, șirul de acid nucleic conține multe secțiuni mici de instrucțiuni. Aceste secțiuni sunt numite gene și, în general, celula citește fiecare genă ca instrucțiuni pentru un anumit produs.
Este secvența de nucleotide care contează cu acizii nucleici, iar instrucțiunile complicate nu au nevoie de mai mult de patru nucleotide. Genomul uman, de exemplu, conține 3.2 miliarde de nucleotide în fiecare lanț. Organismele mai mici tind să aibă acizi nucleici mai scurti, cum ar fi bacteria Haemophilus influenzae, cu 1.8 milioane de baze pe fir.
O analogie este faptul că limba engleză are 26 de litere, dar vorbitorii de litere engleză pot pune toate aceste litere împreună, în diferite combinații de cuvinte și pot avea conversații complexe. Un exemplu foarte simplu este când cineva spune „oale”. Aceleași litere în sens invers înseamnă ceva complet diferit; “Stop.” Deci, într-un alt exemplu, când celula citește o genă cu o secvență care începe CCTTGGAA…., va face un produs celular diferit de unul care începe AATTGGAA…… chiar dacă secvențele sunt similare. Secvențele de acid nucleic din gene trebuie să fie relativ precise, deoarece altfel organismul ar putea să nu poată construi produsul corect.
În esență, acizii nucleici funcționează ca computerul care organizează celula. Ele oferă, de asemenea, instrucțiunile de care celula are nevoie pentru a se replica. Fără acid nucleic, o celulă sau un organism nu poate construi o altă versiune a lui însuși. Numai acele forme de viață care se pot reproduce pot supraviețui în generația următoare. Acesta este motivul pentru care acizii nucleici sunt prezenți în fiecare formă de viață de pe pământ.