Κάθε ζωντανός οργανισμός χρειάζεται να φέρει μαζί του οδηγίες για να δημιουργήσει μια νέα εκδοχή του εαυτού του και να φτιάξει προϊόντα για να τον κρατήσει ζωντανό. Αυτές οι οδηγίες είναι νουκλεϊκά οξέα. Όλοι οι οργανισμοί με περισσότερα από ένα κύτταρα χρησιμοποιούν ένα νουκλεϊκό οξύ που ονομάζεται δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) και οι λιγότερο περίπλοκοι, όπως οι ιοί, χρησιμοποιούν ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA.) Κάθε ένα από αυτά τα νουκλεϊκά οξέα είναι μια σειρά από πολλά μεμονωμένα μόρια, και όταν το Η μορφή ζωής διαβάζει αυτά τα μόρια με τη σειρά, προσδιορίζει ποιο προϊόν να φτιάξει.
Από τα δύο νουκλεϊκά οξέα, το RNA είναι το λιγότερο περίπλοκο. Υπάρχει ως ενιαίο σκέλος. Το DNA, από την άλλη πλευρά, ζευγαρώνει με έναν άλλο κλώνο DNA, επομένως υπάρχει στα κύτταρα ως δίκλωνη δομή σε σπειροειδή μορφή.
Κάθε νουκλεϊκό οξύ είναι μια χορδή, που αποτελείται από πολλά δομικά στοιχεία, το ένα μετά το άλλο, που ονομάζονται νουκλεοτίδια. Αυτά τα νουκλεοτίδια κολλάνε μεταξύ τους μέσω χημικών δυνάμεων σε κάθε άκρο του μπλοκ. Μόνο τέσσερα διαφορετικά νουκλεοτίδια αποτελούν το DNA. Αυτά είναι η αδενίνη (Α), η γουανίνη (G), η θυμίνη (Τ) και η κυτοσίνη (C.) Το RNA έχει επίσης μόνο τέσσερις νουκλεοτιδικούς δεσμούς, αλλά αντί για θυμίνη (Τ), έχει ουρακίλη (U.)
Ένα ζωντανό ον έχει πολλές οδηγίες νουκλεϊκών οξέων στα κύτταρά του. Κάθε κελί μπορεί να διαβάσει τη σειρά των οδηγιών και να φτιάξει τα σχετικά προϊόντα. Καθώς κάθε οργανισμός χρειάζεται να παράγει πολλά διαφορετικά προϊόντα, η σειρά νουκλεϊκού οξέος περιέχει πολλές μικρές ενότητες οδηγιών. Αυτά τα τμήματα ονομάζονται γονίδια και το κύτταρο γενικά διαβάζει κάθε γονίδιο ως οδηγίες για ένα συγκεκριμένο προϊόν.
Είναι η αλληλουχία των νουκλεοτιδίων που έχει σημασία με τα νουκλεϊκά οξέα και οι περίπλοκες οδηγίες δεν χρειάζονται περισσότερα από τέσσερα νουκλεοτίδια. Το ανθρώπινο γονιδίωμα, για παράδειγμα, περιέχει 3.2 δισεκατομμύρια νουκλεοτίδια σε κάθε κλώνο. Οι μικρότεροι οργανισμοί τείνουν να έχουν μικρότερα νουκλεϊκά οξέα, όπως το βακτήριο Haemophilus influenzae σε 1.8 εκατομμύρια βάσεις ανά κλώνο.
Μια αναλογία είναι το γεγονός ότι η αγγλική γλώσσα έχει 26 γράμματα, αλλά οι αγγλόφωνοι μπορούν να συνδυάσουν όλα αυτά τα γράμματα, σε διαφορετικούς συνδυασμούς λέξεων και να κάνουν σύνθετες συνομιλίες. Ένα πολύ απλό παράδειγμα είναι όταν κάποιος λέει «γλάστρες». Τα ίδια γράμματα αντίστροφα σημαίνουν κάτι εντελώς διαφορετικό. “Να σταματήσει.” Έτσι, σε ένα άλλο παράδειγμα, όταν το κύτταρο διαβάζει ένα γονίδιο με μια αλληλουχία που αρχίζει CCTTGGAA…., θα κάνει ένα διαφορετικό κυτταρικό προϊόν από αυτό που ξεκινά το AATTGGAA…… ακόμα κι αν οι αλληλουχίες είναι παρόμοιες. Οι αλληλουχίες νουκλεϊκών οξέων στα γονίδια πρέπει να είναι σχετικά ακριβείς, καθώς διαφορετικά ο οργανισμός μπορεί να μην είναι σε θέση να δημιουργήσει το σωστό προϊόν.
Βασικά, τα νουκλεϊκά οξέα λειτουργούν ως ο υπολογιστής που οργανώνει το κύτταρο. Παρέχουν επίσης τις οδηγίες που χρειάζεται το κύτταρο για να αναπαραχθεί. Χωρίς το νουκλεϊκό οξύ, ένα κύτταρο ή ένας οργανισμός δεν μπορεί να δημιουργήσει άλλη εκδοχή του εαυτού του. Μόνο εκείνες οι μορφές ζωής που μπορούν να αναπαραχθούν μπορούν να επιβιώσουν στην επόμενη γενιά. Αυτός είναι ο λόγος που τα νουκλεϊκά οξέα υπάρχουν σε κάθε μορφή ζωής στη γη.