Acidul dezoxiribonucleic (ADN) servește o varietate de scopuri, inclusiv stocarea și replicarea datelor, în celula umană și în celulele multor alte organisme. ADN-ul dintr-o celulă umană este în primul rând responsabil pentru stocarea informațiilor genetice care este folosită pentru a controla aproape fiecare aspect al expresiei celulare. Această informație genetică este transmisă de la părinți la urmași, rezultând urmași cu unele trăsături genetice ale fiecărui părinte. ADN-ul este de asemenea replicat ori de câte ori celula se divide; aceasta asigură că fiecare celulă din organism are și exprimă aceeași informație genetică. Este, de asemenea, primul element în sinteza proteinelor, care sunt responsabile pentru cea mai mare parte a activității celulare.
ADN-ul dintr-o celulă umană joacă un rol esențial în moștenirea biologică, prin care un copil posedă unele trăsături genetice ale fiecăruia dintre părinții săi. Oamenii se reproduc prin reproducere sexuală. Majoritatea celulelor umane conțin două copii ale genomului uman, astfel încât, după diviziunea celulară, ambele celule fiice vor conține aceeași informație genetică. Celulele reproductive, dintre care una provine de la fiecare părinte, conțin doar o copie. Două celule de reproducere – un ovul și un spermatozoid – se combină pentru a forma un embrion uman care conține un sortiment aleatoriu de informații genetice de la fiecare părinte.
Stocarea și replicarea datelor este unul dintre rolurile majore ale ADN-ului într-o celulă umană. Copii exacte ale genomului uman trebuie să fie stocate în fiecare celulă, astfel încât genele să poată fi exprimate corect. Mutațiile în ADN pot determina modificarea informației genetice stocate; aceasta poate provoca modificarea expresiei genelor care poate duce la cancer sau alte boli. Replicarea ADN-ului, așadar, trebuie să fie un proces de înaltă fidelitate, deoarece se întâmplă de nenumărate ori pe parcursul vieții umane și chiar și erori minore în replicare pot provoca mutații dăunătoare. Există, în consecință, o varietate de mecanisme de verificare a erorilor în procesul de replicare a ADN-ului care previn aproape toate erorile posibile de replicare.
O mare parte din informațiile genetice conținute în celulele umane există pentru a fi exprimată ca ARN sau proteine. Într-un proces numit transcripție, ADN-ul dublu catenar este transformat în ARN monocatenar sau acid ribonucleic. Unele forme de ARN pot îndeplini diferite funcții celulare pe baza configurațiilor lor moleculare, dar cele mai multe sunt traduse în proteine. Proteinele servesc la o mare varietate de funcții celulare, de la semnalizare la reglarea celulară până la cataliza reacțiilor biochimice. Deci, ADN-ul dintr-o celulă umană este responsabil pentru moștenirea, replicarea și exprimarea informațiilor genetice.