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El ácido desoxirribonucleico, abreviado como ADN, es un ácido nucleico que contiene las instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos y algunos virus, y es responsable de su transmisión hereditaria. La función principal de la molécula de ADN es el almacenamiento a largo plazo de información para construir otros componentes de las células, como las proteínas y las moléculas de ARN. Los segmentos de ADN que llevan esta información genética son llamados genes, pero las otras secuencias de ADN tienen propósitos estructurales o toman parte en la regulación del uso de esta información genética.

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Animación de parte de una estructura de ADN de doble hélice

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La recombinación del ADN se refiere al fenómeno por el cual dos filamentos parentales de ADN se juntan dando como resultado un intercambio de las porciones de sus respectivos filamentos. Este proceso conduce a nuevas moléculas de ADN que contienen una mezcla de la información genética de cada filamento parental. Hay 3 formas principales de recombinación genética. Estas son: recombinación homóloga, recombinación específica de sitio y transposición.

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La transposición es una forma única de recombinación donde los elementos genéticos móviles pueden moverse virtualmente de una región a otra dentro de un cromosoma o a otro cromosoma. No hay requisito para la secuencia homologa para que un acontecimiento transposicional ocurra. Debido a que el potencial existe para la interrupción de un gen de vital importancia mediante un evento de transposición este proceso debe ser regulado firmemente. La naturaleza exacta de cómo los eventos transposicionales son controlados es confusa.

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El ADN se compone de moléculas llamadas nucleótidos. Cada nucleótido contiene un grupo fosfato, un grupo azúcar y una base de nitrógeno. Los cuatro tipos de bases de nitrógeno son la adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). El orden de estas bases es lo que determina las instrucciones del ADN o código genético. Similar a la forma en que el orden de las letras en el alfabeto se puede utilizar para formar una palabra, el orden de bases nitrogenadas en una secuencia de ADN forma los genes, que en el lenguaje de la célula indica cómo hacer proteínas.

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Ocurre durante el normal ciclo de división celular. Es complejo e implica múltiples actividades enzimáticas.
Los mecanismos de la replicación del ADN fueron originalmente caracterizados en la bacteria E. coli, la cuál contiene 3 distintas enzimas capaces de catalizar la replicación del ADN. Éstas han sido identificadas como ADN polimerasa (pol) I, II, y III. La pol I tiene la actividad de replicación más abundante en E. coli pero tiene como su papel primario asegurar la fidelidad de la replicación a través de la reparación del daño y la incompatibilidad del ADN. La replicación del genoma de E. coli es el trabajo de la pol III. Esta enzima es mucho menos abundante que pol I, sin embargo, su actividad es cerca de 100 veces mayor que la de pol I.

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El tamaño de los genomas eucarióticos es mas grande que el de los procariotas por su complejidad o por presencia de ADN no codificado. Algunas secuencias están implicadas en el control de la expresión del gen mientras que otras pueden simplemente estar presentes en el genoma para actuar como un buffer evolucionario capaz de soportar la mutación del nucleotido sin la interrupción de la integridad del organismo.
Otra característica que distingue los genes eucarióticos de los procarióticos es la presencia de intrones. Los intrones son tramos de secuencias de acidos nucleícos que separan los exones de codificación de un gen.

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El ARN podría haber funcionado como la parte central de un metabolismo primigenio, ya que puede transmitir información genética y simultáneamente actuar como catalizador formando parte de las ribozimas. Este antiguo Mundo de ARN donde los ácidos nucleicos funcionarían como catalizadores y como almacenes de información genética podría haber influido en la evolución del código genético actual, basado en cuatro nucleótidos.

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El ADN contiene la información genética que permite a la mayoría de los organismos vivientes funcionar, crecer y reproducirse.
Todas las células experimentan un ciclo de división durante su vida. Durante el proceso de la división celular todo dentro de la célula se debe duplicar para asegurar la supervivencia de las dos células hijas resultantes.