El ADN es un polímero con una cadena principal de desoxirribosa unida por enlaces fosfodiéster. Cada monómero desoxirribosa tiene una base unida a él, perpendicular a la columna vertebral. Hay cuatro tipos de bases: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T). El orden de estas bases se llama secuencia de ADN, y esta secuencia es donde la información se almacena en una molécula de ADN.
El ARN es un polímero muy similar, con dos diferencias principales: la columna vertebral del ARN está hecha de ribosa en lugar de desoxirribosa, y en lugar de la base de timina en el ADN, el ARN contiene una base de uracilo. La diferencia entre timina y uracilo es relativamente poco importante, pero la diferencia en la columna vertebral, ribosa en lugar de desoxirribosa, le da al ARN una columna vertebral menos flexible. Debido a esta diferencia, dos cadenas de ADN pueden formar una estructura de doble hélice muy estable, envueltas entre sí y, sin embargo, separables en dos cadenas. Esto hace que el ADN sea una excelente molécula de almacenamiento de información que también es relativamente simple de copiar. El ARN, por otro lado, no puede formar una doble hélice de más de una docena de bases de longitud, y por lo tanto tiene una tendencia a plegarse contra sí misma como una banda de goma.
Hay virus que almacenan su información completamente como moléculas de ARN, pero los virus solo almacenan una pequeña cantidad de genes. Todos los organismos celulares conocidos, que requieren cientos, miles o decenas de miles de genes, almacenan información en las moléculas de ADN.
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Hay una variedad de información almacenada en estas secuencias, sin embargo, los dos tipos principales son (1) señales que regulan cómo interactúan las enzimas con las moléculas de ADN o ARN, y (2) recetas para producir proteínas. Dado que las proteínas están formadas por 20 aminoácidos diferentes, se utilizan 3 bases consecutivas de ADN o ARN para almacenar la identidad de cada aminoácido en el orden requerido para producir la proteína. Los 3 códigos básicos para los aminoácidos se denominan El Código Genético, y con un número muy pequeño de casos especiales, todos los organismos vivos usan el mismo código para el mismo conjunto de 20 aminoácidos.
