Nucleul unei celule poate fi considerat ca fiind camera de control principală a unei fabrici, iar ADN-ul este similar cu managerul fabricii. Helixul ADN controlează fiecare aspect al vieții celulare și nici măcar nu am cunoscut structura sa până în anii 1950. Încă de la această descoperire, domeniile geneticii, biologiei moleculare și biochimiei s-au extins rapid și acum, pur și simplu cunoașterea secvenței unui cromozom oferă o multitudine de informații despre funcționarea interioară a celulă.
Fiecare gen posibil din secvență
Cercetările științifice au stabilit că fiecare trei perechi de baze ADN - numite codoni - codifică un aminoacid în eventuala proteină. Una dintre informațiile cheie extrase din cod este că fiecare genă începe cu un codon adenină-timină-guanină - ATG pe secvența ADN. Deoarece ADN-ul este dublu catenar, fiecare CAT - sau citozină-adenină-timină - care se găsește în secvență este începutul unei gene pe catenă opusă. În plus, toate genele se termină cu codoni TAA, TAG sau TGA. Cu alte cuvinte, o examinare rapidă a secvenței va dezvălui fiecare locație posibilă pentru o genă, deși unele secvențe scurte nu sunt transcrise în mod activ de către organism.
Secvențe ARN Messenger
În plus, codul genetic ne permite să traducem posibile gene direct în secvențe de ARN mesager. Aceste informații sunt importante pentru cercetătorii care folosesc o tehnică numită interferență ARN pentru a bloca expresia genelor în celulele țintă.
Secvențe de proteine
Majoritatea organismelor eucariote și unele procariote procesează transcripțiile ARNm prin îmbinarea sau îndepărtarea unor porțiuni din secvența numită introni. Dacă un organism nu îmbină ARN, secvența ADN poate fi tradusă direct într-o secvență proteică. Chiar și pentru acele organisme care o fac, siturile de îmbinare sunt în general cunoscute, ceea ce înseamnă că secvența proteică poate fi ghicită sau determinată experimental.
Mutații
Dacă genomul unui organism a fost deja cartografiat, secvența ADN a unui individ poate fi analizată pentru mutații - acest concept este baza testării genetice umane. Medicii pot determina acum cu o precizie rezonabilă vulnerabilitatea unei persoane la bolile cauzate de mutațiile ADN-ului. De exemplu, femeile cu antecedente familiale de cancer de sân pot fi verificate pentru mutații ale genelor BRCA, ceea ce ar indica un risc ridicat pentru viitorul cancer de sân.
Site-uri de restricție
Majoritatea speciilor de bacterii produc enzime numite endonuclează de restricție - celulele sunt vulnerabile la viruși care pot introduce ADN străin dăunător. Enzimele de restricție combat tactica prin scindarea ADN-ului dublu catenar la secvențe specifice. Biologii moleculari și microbiologii pot folosi enzime purificate pentru a tăia ADN-ul în laborator. Digerările de restricție sunt instrumente puternice la dispoziția oamenilor de știință, așa că, dacă se cunoaște secvența ADN, sunt cunoscute și siturile de restricție din acea secvență.