L’acide désoxyribonucléique (ADN) sert à diverses fins, y compris le stockage et la réplication de données, dans la cellule humaine et dans les cellules de nombreux autres organismes. L’ADN dans une cellule humaine est principalement responsable du stockage des informations génétiques qui sont utilisées pour contrôler presque tous les aspects de l’expression cellulaire. Cette information génétique est transmise des parents à la progéniture, ce qui donne une progéniture avec certains traits génétiques de chaque parent. L’ADN est également répliqué chaque fois que la cellule se divise ; cela garantit que chaque cellule du corps possède et exprime la même information génétique. C’est aussi le premier élément de la synthèse des protéines, qui sont responsables de la plupart des activités cellulaires.
L’ADN dans une cellule humaine joue un rôle essentiel dans l’héritage biologique, à travers lequel un enfant possède certains traits génétiques de chacun de ses parents. Les humains se reproduisent par reproduction sexuée. La plupart des cellules humaines contiennent deux copies du génome humain de sorte qu’après la division cellulaire, les deux cellules filles contiennent la même information génétique. Les cellules reproductrices, dont une provient de chaque parent, ne contiennent qu’un seul exemplaire. Deux cellules reproductrices – un ovule et un spermatozoïde – se combinent pour former un embryon humain contenant un assortiment aléatoire d’informations génétiques de chaque parent.
Le stockage et la réplication des données sont l’un des rôles majeurs de l’ADN dans une cellule humaine. Des copies précises du génome humain doivent être stockées dans chaque cellule afin que les gènes puissent être exprimés correctement. Des mutations dans l’ADN peuvent altérer les informations génétiques stockées ; cela peut entraîner une altération de l’expression des gènes pouvant conduire au cancer ou à d’autres maladies. La réplication de l’ADN doit donc être un processus de haute fidélité, car elle se produit un nombre incalculable de fois au cours d’une vie humaine et même des erreurs mineures de réplication peuvent provoquer des mutations nocives. Il existe, par conséquent, une variété de mécanismes de vérification des erreurs dans le processus de réplication de l’ADN qui empêchent presque toutes les erreurs de réplication possibles.
Une grande partie de l’information génétique contenue dans les cellules humaines existe pour être exprimée sous forme d’ARN ou de protéine. Dans un processus appelé transcription, l’ADN double brin est converti en ARN simple brin, ou acide ribonucléique. Certaines formes d’ARN peuvent remplir diverses fonctions cellulaires en fonction de leurs configurations moléculaires, mais la plupart sont traduites en protéines. Les protéines servent une grande variété de fonctions cellulaires, allant de la signalisation à la régulation cellulaire en passant par la catalyse des réactions biochimiques. L’ADN dans une cellule humaine est donc responsable de l’hérédité, de la réplication et de l’expression de l’information génétique.