Comme nous l’avons vu précédemment, les protéines sont codées par les gènes. Les gènes, pour leur part, sont composés d’acide désoxyribonucléique, ou ADN. Ce terme fait référence à la composition chimique de la molécule, mais aussi au fait qu’on la trouve dans le noyau. La beauté de l’ADN est sa capacité à coder tous les gènes nécessaires à la création de tous les organismes vivants sur terre. L’élément qui lui donne cette capacité est la célèbre structure en double hélice proposée par James Watson et Francis Crick en 1953.

La double hélice fait référence à la forme de l’ADN, qui se rapproche de celle d’un escalier en colimaçon ou d’une échelle torsadée. Si on se représente l’ADN sous forme d’échelle torsadée, les montants sont composés de molécules de sucre et de phosphate, alors que les barreaux sont faits de molécules appelées bases. Chaque unité renfermant un sucre, un groupe phosphate et une base est désignée sous le nom de nucléotide. Chaque barreau contient une paire de bases unies par une liaison chimique.

L’ADN ne renferme que 4 bases : l’adénine (A), la thymine (T), la guanine (G) et la cytosine (C). Ces bases se lient de 2 façons seulement : A avec T et G avec C. Si la séquence des bases d’un côté (brin) est connue, il est possible de déterminer la séquence de l’autre côté.

Lorsqu’on a déterminé pour la première fois la structure de l’ADN, on a observé que l’ADN possédait une capacité inhérente à être copié. Comme l’adénine forme toujours une paire avec la thymine et que la guanine le fait toujours avec la cytosine, chaque brin peut servir de modèle pour la création de copies identiques d’une molécule. Ce qui n’était pas si évident à ce moment était de savoir comment une molécule possédant une variabilité limitée – de 4 bases seulement – pouvait renfermer toute l’information nécessaire pour créer des molécules aussi diversifiées que le sont, par exemple, les protéines.