Svaki živi organizam mora sa sobom nositi upute kako izgraditi novu verziju sebe i proizvoditi proizvode koji će ga održati na životu. Ove upute su nukleinske kiseline. Svi organizmi s više od jedne stanice koriste nukleinsku kiselinu zvanu deoksiribonukleinska kiselina (DNA), a manje komplicirani, kao što su virusi, koriste ribonukleinsku kiselinu (RNA). Svaka od ovih nukleinskih kiselina je niz mnogih pojedinačnih molekula, a kada životni oblik čita te molekule u nizu, identificira koji proizvod treba napraviti.
Od dvije nukleinske kiseline, RNA je najmanje komplicirana. Postoji kao jedan lanac. DNK se, s druge strane, uparuje s drugim lancem DNK, pa je prisutna u stanicama kao dvolančana struktura u obliku spirale.
Svaka nukleinska kiselina je niz, koji se sastoji od mnogih građevnih blokova, jedan za drugim, koji se nazivaju nukleotidi. Ovi se nukleotidi drže zajedno kemijskim silama na svakom kraju bloka. Samo četiri različita nukleotida čine DNK. To su adenin (A), gvanin (G), timin (T) i citozin (C.) RNA također ima samo četiri nukleotidna bloka, ali umjesto timina (T) ima uracil (U.)
Živo biće u svojim stanicama ima puno uputa za nukleinske kiseline. Svaka ćelija može pročitati niz uputa i izraditi relevantne proizvode. Kako svaki organizam treba proizvesti mnogo različitih proizvoda, niz nukleinskih kiselina sadrži mnogo malih dijelova uputa. Ti se dijelovi nazivaju geni, a stanica općenito čita svaki gen kao upute za određeni proizvod.
Kod nukleinskih kiselina bitan je slijed nukleotida, a komplicirane upute ne trebaju više od četiri nukleotida. Ljudski genom, na primjer, sadrži 3.2 milijarde nukleotida u svakom lancu. Manji organizmi obično imaju kraće nukleinske kiseline, kao što je bakterija Haemophilus influenzae s 1.8 milijuna baza po lancu.
Analogija je činjenica da engleski jezik ima 26 slova, ali oni koji govore engleski mogu sva ta slova spojiti, u različite kombinacije riječi, i voditi složene razgovore. Vrlo jednostavan primjer je kada netko kaže “lonci”. Ista slova naopako znače nešto sasvim drugo; “Stop.” Dakle, u drugom primjeru, kada stanica pročita gen sa sekvencom koja počinje CCTTGGAA…., napravit će drugačiji stanični proizvod od onog koji počinje AATTGGAA…… iako su sekvence slične. Slijedovi nukleinskih kiselina u genima moraju biti relativno točni, jer inače organizam možda neće moći izgraditi ispravan proizvod.
U osnovi, nukleinske kiseline funkcioniraju kao računalo koje organizira stanicu. Oni također pružaju upute koje stanica treba da se replicira. Bez nukleinske kiseline, stanica ili organizam ne mogu izgraditi drugu verziju sebe. Samo oni oblici života koji se mogu replicirati mogu preživjeti u sljedećoj generaciji. Zbog toga su nukleinske kiseline prisutne u svim oblicima života na Zemlji.