Las dos funciones principales del material genético en una célula, también conocidas como ADN, son la expresión y replicación de genes. El ADN logra la expresión de genes al proporcionar las instrucciones necesarias para que la maquinaria celular produzca proteínas. La replicación ocurre cuando el ADN se hace una copia de sí mismo para incorporarlo a una nueva célula.
Las secciones de ADN que codifican para proteínas se llaman genes. Sin embargo, la mayoría del código genético en realidad no codifica proteínas. Si bien las porciones no codificantes del ADN se denominaron "ADN basura" y se pensaba que no tenían una función real, ahora se piensa que esas regiones desempeñan un papel en la regulación de la expresión genética.
La replicación del material genético se realiza a través de dos procesos, mitosis y meiosis. En la mitosis, la célula utiliza el ADN como plantilla para construir una segunda copia del ADN en el núcleo. Luego, el núcleo se divide, junto con toda la célula, y se forman dos células hijas, cada una con su propia copia idéntica de ADN. En la meiosis, una vez hecha la copia completa del ADN, solo la mitad del ADN ingresa en cada una de las cuatro células progenie. Estas células son gametos. Cada gameto se puede combinar con otro gameto durante la reproducción sexual para formar un nuevo organismo que contiene la mitad del material genético de cada padre.
