Kuna James Watson ja Francis Crick paljastasid DNA struktuur, on seda aktsepteeritud pärilikkuse molekulina. Enne nende avastamist jäi teadusringkondadele teatav skeptitsism, et DNA on tööga seotud, sest DNA roll on neljas ja see tundus liiga lihtne molekul nende nelja vajaliku funktsiooni täitmiseks: replikatsioon, kodeerimine, rakkude haldamine ja võime muteeruma.
DNA ainulaadne struktuur võimaldab tal täita kõiki neid funktsioone.
DNA ehituskivid
DNA on desoksüribonukleiinhappe lühend. See koosneb neli lämmastikuga alust, lühendatult A, C, G ja T. Need alused moodustavad kaks ahelat ja seonduvad kahekordse heeliksi moodustumisena.
A seondub alati ühes ahelas T-ga ja teises seondub C alati G-ga, mida nimetatakse täiendav aluspaar reegel.
Replikatsioon
DNA üks eesmärk on paljuneda. See tähendab, et DNA ahel teeb endast koopia. See juhtub rakulisel jagunemisel ja see on see, kuidas DNA kannab päritud tunnused edasi järgmisele rakkude komplektile.
Ajal DNA replikatsioon, kerib topelthelix end lahti, moodustades kaks üksikut kiudu. Kui kaks DNA ahelat on eraldatud ja uus ahel edukalt üles ehitatud, kasutab see täpse koopia koostamiseks olemasoleva ahela mustrit.
Mõnikord ei tooda paljundamine mitmel põhjusel täpset koopiat. Seda nimetatakse a DNA mutatsioon. Mutatsioonid on evolutsiooni jaoks kriitilise tähtsusega, kuna need võimaldavad organismidel arendada kohanemisvõimalusi, mis aitavad neil muutuvas keskkonnas ellu jääda.
Inimeste DNA mutatsioonid võivad aga viia selleni, et vanemad edastavad oma lastele teadmatult teatud geneetilisi tingimusi, sealhulgas tsüstilise fibroosi, Tay-Sachsi tõve ja sirprakulise aneemia.
Kodeerimine
Kodeerimine on veel üks DNA funktsioon. Iga raku tööd teevad valgud, seega on DNA üheks rolliks ehitada igale rakule õiged valgud. DNA täidab selle rolli, sisaldades kolme aluse sektsioone - koodoneid -, mis suunavad valkude moodustumist.
Pikas DNA-s sisaldab iga koodon teavet, mis suunab ühe aminohappe kokkupanemise valgule. Erinevad koodonid vastavad teise aminohappe liitumisele valgule, nii et kogu DNA osa koos antud aluste järjestusega ehitab konkreetse valgu.
Mobiilside haldamine
Mitmerakulistes organismides on üks viljastatud rakk, sügoot, jagab ja dubleerib mitu korda, et saada terve elusolend. Igal rakul on täpselt sama geneetiline materjal, kuid erinevates moodides arenevad erinevad rakud.
See tähendab protsessis, mida nimetatakse rakkude diferentseerumine ühed rakud loovad õiged valgud maksarakkudeks ja teised naharakkudeks, teised maorakkudeks. Lisaks peavad rakud tingimuste muutumisel muutma oma toimimisviisi. Näiteks peavad teie kõhurakud toota rohkem seedehormoone ja ensüüme.
DNA teeb seda signaalide kaudu, mis lülitavad sisse ja välja seedimisel osalevate valkude tootmise. Samamoodi juhtub ka rakkude eristumisel: signaalid käivitavad sobiva raku moodustamiseks valgu tootmise õiged tasemed.
Muteerumisvõime
Evolutsioon on omaduste muutus organismi põlvkondade tekkimisel. Evolutsioon toimub organismi väikestes mõõtkavades - näiteks naha või juuste värvi muutused inimestel - ja ka suurtes mastaapides - näiteks varajase üherakulise loomine Maale tohutult suur elu organism.
See saab juhtuda ainult siis, kui geneetiline molekul suudab muutuda, suudab muteeruda. Kuna DNA kordub, et saada muna ja seemnerakud, muudatused võivad sisse hiilida mitmel tasandil.
Üks võimalus on teha ühepunktilised muudatused, mis liidavad, lahutavad või muudavad olemasolevat järjestust. Muud muutused toimuvad siis, kui DNA molekulid ristuvad üksteisega, vahetades geenide paigutuse mõlemal DNA ristunud ahelal.