細菌の単細胞から人間の数兆個の細胞まで、しばしば「生命の構成要素」と呼ばれる細胞がすべての生物を構成しているのです。 これらの細胞はそれぞれ、細胞膜に囲まれ、細胞質という厚い溶液で満たされた離散的な構造体である。 ヒトの細胞では、ほとんどのDNAは細胞内の核と呼ばれる区画に存在する。 これは核DNAと呼ばれています。

核DNAに加えて、ヒトや他の複合生物では少量のDNAがミトコンドリアにも存在することがあります。 このDNAはミトコンドリアDNA（mtDNA）と呼ばれている。 ほとんどの植物は、葉緑体DNA（cpDNA）と呼ばれる葉緑体の中に含まれるDNA一式を持っています。 DNAの完全なセットはゲノムとして知られています。

真核細胞の中でDNAはどこにあるのか？

細胞は大きく分けて、原核生物に含まれる細胞（原核細胞）と真核生物に含まれる細胞（真核細胞）の2種類に分類されます。 原核生物は単細胞で、核や小器官と呼ばれる膜に囲まれた構造物がないのが特徴である。 原核生物には、バクテリアと古細菌の2つのグループがある。

真核生物には、単細胞と多細胞がある。 原核細胞とは異なり、真核細胞は核と他の小器官を持つ。 真核生物は、菌類から植物、動物まで幅広い生物を包含する。

原核細胞では、DNAはほとんどが核膜に包まれていない核様体という細胞の中心部分に位置している。 原核生物の遺伝物質のほとんどは、一本の円形のDNA分子、すなわち染色体の形をしている。

さらに、多くの原核生物はプラスミドと呼ばれる小さな円形のDNA分子も持っている。 真核細胞では、ほとんどのDNAは細胞核に存在する（ただし、植物のミトコンドリアや葉緑体のように、他の小器官にも含まれるものもある）。 核内DNAは染色体という線状の分子に組織化されている。

染色体の大きさや数は、生物種によって大きく異なります。 例えばショウジョウバエは4本の染色体ですが、ヒキガエルは18本の染色体を持っています。 ヒトの場合、ほとんどの細胞は通常46本の染色体、つまり23対の染色体を持っています。

染色体は、1分子のDNAがヒストンと呼ばれる小さなスプールのようなタンパク質に巻きついてできています。 このヒストンの周りにDNAが巻きついていることが重要で、そうでなければほとんどのDNA分子は細胞内に収まらないからです。

たとえばヒトの場合、1つの細胞内のDNAの長さは、DNA分子を端から端までほぐして伸ばすと、6フィート（約2メートル）以上の長さになるそうです。 しかし、その量のDNAは、直径が5〜10μmしかない細胞の核に収まらなければならない。 つまり、ヒトの細胞1個の核にすべてのDNAを収めることは、24マイル（約40km）の極細の糸をテニスボールに詰め込むことに相当するのです。

細胞におけるDNAの機能とは

細胞におけるDNAの重要な機能は、生物の発達、機能、および繁殖を可能にする遺伝情報を保存することです。 DNAにコード化された情報は、世代から世代へと受け継がれ、各生物をユニークにする生物学的な取扱説明書として機能することができます。

DNAの指示に従うために、細胞はまず遺伝子をメッセンジャーRNA（mRNA）と呼ばれるRNAの形にコピーする必要があります。 このプロセスは転写として知られている。 多くの場合、DNAに含まれる情報は、その指示を実行するためにタンパク質に翻訳される必要があります。タンパク質は細胞内の仕事の大部分を引き受け、さまざまな重要な機能を実行します。