Материальным носителем наследственности является молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Молекула ДНК состоит из двух нитей, закрученных друг относительно друга. Каждая из цепочек образована отдельными блоками — нуклеотидами, в последовательности которых закодирована генетическая информация. Информация считывается лишь с одной нити, вторая способствует более компактной упаковке огромной молекулы в клетке.
Клетка обладает способностью на основе ДНК строить молекулы белков. Генетический код универсален — у всех организмов, от простейших до самых высоко организованных определенная последовательность нуклеотидов воплощается в идентичную структуру белка. Функции белков в организме необыкновенно разнообразны, их специфика прямо или опосредованно влияет на любое свойство индивидуума.
Один ген-один полипептид гипотеза, предполагающая существование большого класса генов, каждый из которых контролирует синтез одного полипептида . Полипептид может функционировать независимо, а также как единица более сложного белка. Заменила ранее существовавшую гипотезу один ген — один фермент после того, как были открыты гетерополимерные ферменты: напр., гексоаминидаза кодируется двумя генами (см. Два гена — одна полипептидная цепь). В 80-е гг. были открыты системы два гена — один полипептид, при этом не исключено и существование системы один ген — два полипептида, существуют также перекрывающиеся гены. Перекрывающиеся гены * overlapping genes — — гены с перекрывающимися последовательностями нуклеотидов (напр., у фага fХ174 ген Е перекрывается с геном D). П. г. продуцируют два различных полипептида, потому что соответствующие иРНК транслируются в двух различных рамках считывания . Эта теория дополнительно приобрела некоторую условность в связи с выявлением многофункциональных белков.
