Το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ υπάρχει στον πυρήνα κάθε κυττάρου στο σώμα μας σε συμπιεσμένες αναδιπλούμενες μορφές που ονομάζονται χρωμοσώματα. Τα τέσσερα δομικά στοιχεία που αποτελούν το DNA επαναλαμβάνονται για να σχηματίσουν μια μακρά αλυσίδα. Κωδικοποιούν μια τεράστια ποσότητα πληροφοριών, που κυμαίνονται από το χρώμα των ματιών έως την προδιάθεση έως μια ασθένεια.
Τα νουκλεοτίδια είναι οι υπομονάδες του DNA. Τα τέσσερα νουκλεοτίδια είναι αδενίνη, κυτοσίνη, γουανίνη και θυμίνη. Κάθε μία από τις τέσσερις βάσεις έχει τρία συστατικά, μια φωσφορική ομάδα, μια ζάχαρη δεοξυριβόζης και μια βάση που περιέχει άζωτο. Η αζωτούχος βάση που συνδέεται με τις βάσεις μπορεί να είναι διπλή δακτυλιοειδής πουρίνη ή μονής δακτυλίου πυριμιδίνη. Η αδενίνη και η γουανίνη είναι βάσεις πουρίνης, ενώ η κυτοσίνη και η θυμίνη είναι βάσεις πυριμιδίνης. Αυτά τα τέσσερα νουκλεοτίδια, που αναφέρονται ως A, C, G και T είναι τα δομικά στοιχεία του DNA.
Τα τέσσερα νουκλεοτίδια ενώνουν το ένα το άλλο και σχηματίζουν αυτό που είναι γνωστό ως η σκάλα του DNA. Οι δεσμοί υδρογόνου σχηματίζονται μόνο μεταξύ βάσης νουκλεοτιδίων πουρίνης και πυριμιδίνης, έτσι η αδενίνη συνδέεται πάντα με θυμίνη και κυτοσίνη με γουανίνη για να σχηματίσει μια μακρά αλυσίδα. Περαιτέρω σύνδεση στη σκάλα DNA πραγματοποιείται με τη σύνδεση του σακχάρου ενός νουκλεοτιδίου με το σάκχαρο του γειτονικού νουκλεοτιδίου από μια φωσφορική ομάδα. Η σύνδεση φωσφορικού σακχάρου σχηματίζει τις πλευρές της σκάλας DNA και είναι υπεύθυνη για τη συστροφή του DNA.
Το Human Genome Project καθόρισε την ακολουθία των τριών δισεκατομμυρίων βάσεων που υπάρχουν στο ανθρώπινο DNA. Η διάταξη αυτών των βάσεων κωδικοποιεί για τα 20.000 διαφορετικά γονίδια που υπάρχουν σε 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων. Η ακολουθία των βάσεων αποκαλύπτει πληροφορίες που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να διαγνώσουν ασθένειες, να βρουν θεραπείες και ακόμη και να καταπολεμήσουν το έγκλημα.