DNAは、いわば指示書のようなものです。細胞にタンパク質の作り方、分裂のタイミング、そして信号への応答方法を指示します。DNAは二重らせん構造で、2本の鎖が互いに巻き付いており、アデニンとチミン、グアニンとシトシンといった塩基対によって結合されています。これらの塩基の配列が情報を符号化しているのです。ヒトゲノムは約30億塩基対から構成されています。

DNAは染色体にパッケージ化されています。ヒトは23対の染色体を持っており、それぞれ両親から1セットずつ受け継いでいます。遺伝子は、タンパク質または機能性RNA分子をコードするDNAの断片です。遺伝子の間には、遺伝子の発現時期と場所を制御する調節領域があります。ゲノムは単なる遺伝子のリストではなく、複雑な調節ネットワークなのです。

細胞分裂の際にDNAが複製されるが、複製過程におけるエラーが突然変異を引き起こすことがある。無害な突然変異もあれば、病気を引き起こす突然変異もある。遺伝するものもあれば、放射線、化学物質、あるいは偶発的なエラーなどによって生涯を通じて発生するものもある。時間の経過とともに突然変異が蓄積すると、老化や癌につながる。

DNAはツールでもある。DNA配列を解析することで、病気の診断、個人の特定、祖先の追跡が可能になる。DNAを編集することで、突然変異を修正できる。DNAを合成することで、新しい遺伝子を作り出すことができる。遺伝の分子であるDNAは、工学の分子へと変貌を遂げたのだ。