Die Erbinformationen eines jeden Lebewesens sind in seinen Chromosomen festgeschrieben. Als solche bezeichnet man mikroskopisch kleine fadenförmige Bestandteile einer jeden Zelle, deren Struktur und Fundort variieren und einen der grundlegenden Unterschiede ausmachen zwischen Viren (werden nicht zu den Lebewesen gezählt), Bakterien und Archaeen (Prokaryoten, Einzeller ohne Zellkern) sowie Pflanzen, Tieren und Pilzen (Eukaryoten, Lebewesen mit Zellkern in der Zelle).
Die Chromosomen von Viren können aus DNA (englisch: deoxyribonucleic acid – deutsch: DNS, Desoxyribonukleinsäure) oder aber RNA (englisch: ribonucleic acid – deutsch: RNS, Ribonukleinsäure) bestehen. In prokaryotischen Einzellern findet sich nur ein ringförmiges Chromosom aus DNA und liegt frei in der Zelle. Tiere, Pflanzen und Pilze dagegen besitzen mehrere Chromosomen, häufig sogar in einer artspezifischen Anzahl. Diese Chromosomen bestehen hauptsächlich aus DNA, können aber auch RNA enthalten und befinden sich im Zellkern. Das heißt, sie sind von der Membran des Zellkerns umgeben.
Die Chromosomen wiederum sind nichts anderes als die eng verpackte Version des langen DNA-Moleküls, aus dem sie bestehen. Würde man zum Beispiel die 46 Chromosomen des Menschen entpacken, ergäbe ihr genetisches Material in Form von DNA-Ketten eine Gesamtlänge von ungefähr zwei Metern. Ein jedes DNA-Molekül wiederum sieht aus wie eine in sich gewundene Strickleiter. Es besteht nämlich aus zwei parallel verlaufenden, miteinander verbundenen Nukleotidsträngen. Die Leiterseile (Außenseiten) bestehen dabei aus Zuckern und Phosphaten; die Leiterstufen aus zwei miteinander verbundenen Nukleotidbasen, wobei es auf jedem Strang genau vier Basen gibt, von der jede sich nur mit einer anderen zu einem Basenpaar verbindet – Adenin (A) mit Thymin (T) sowie Guanin (G) mit Cytosin (C). Weil sich seine zwei Nukleotidstränge schraubenartig umeinander winden, wird das DNA-Molekül auch als Doppelhelix bezeichnet.
Als Gen wiederum bezeichnet man einen bestimmten Abschnitt auf dem DNA-Molekül, welcher eine spezifische Erbinformation speichert. Wie viele Gene ein Lebewesen besitzt, unterscheidet sich von Art zu Art. Das menschliche Genom besteht aus schätzungsweise 30 000 Genen, während Wissenschaftler beim Bakterium Escherichia coli O157:H7 genau 5416 Gene identifizierten.
Wird in der Zelle die Information eines Gens für einen bestimmten Vorgang benötigt, spaltet sich der DNA-Doppelstrang an dem entsprechenden Abschnitt auf. Freie komplementäre RNA-Nukleotide aus der Zelle heften sich nun an die offenliegenden Nukleotidbasen des DNA-Moleküls: Adenin an Thymin, Guanin an Cytosin und umgekehrt. Der einzige Unterschied ist: Bei der RNA ersetzt Uracil Thymin als komplementäre Base zu Adenin. Die RNA-Nukleotide kopieren auf diese Weise die DNA-Information und wandern anschließend als sogenannte Botschafter-RNA (englisch: messenger RNA, mRNA) in jenen Teil der Zelle, wo die Informationen gebraucht werden.
Dort wird im Zuge der sogenannten Translation die mRNA in eine Aminosäurenabfolge übersetzt, aus der dann Proteine entstehen und zelluläre Prozesse in Gang gesetzt werden können. Aus diesem Grund bezeichnet man die mRNA auch als bioaktiv.
7.2 > Die Erbinformationen des Menschen sind im Zellkern gespeichert, genauer gesagt: in den 46 Chromosomen, deren einzelne DNA-Ketten aneinandergereiht eine Länge von zwei Metern ergäben.