The Biodiversity Genomics alphabet 1: DNA
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Updated: 12 minutes ago
Introduction
Welcome to the Biodiversity Genomics Alphabet!
This outreach series introduces one concept each month, using plain language and a short local story to help connect genomics to everyday observations of nature and to biodiversity questions that matter for conservation, management, and education. Each entry includes an audio version to support accessibility and translations into several European languages to help everyone reuse the material across contexts.
DNA
You pick a seed and wonder how it becomes a sunflower, rather than a tomato. Hidden in every cell, what makes each living being unique is a long instruction manual called DNA. This manual is made up of just four letters, each corresponding to a different type of molecule (also called a nucleotide): A (adenine), C (cytosine), G (guanine), and T (thymine). They are written one after the other hundreds, if not billions of times. The order of these letters guides how a living being is constructed and functions. Would you be surprised to learn that 94% of your DNA sequence matches that of your cat? Most people share a nearly identical DNA sequence, but the remaining tiny differences are important and are what make us different from our parents. This is because there are so many possible combinations that can be made, even with a small number of letters. It is how everyone’s DNA writes a unique story of letters. And it is these differences that make you have freckles, determine the way your hair curls (or not), or affect your height. Family members share more similar sequences than random people, which is why your smile resembles that of a parent’s and your walk resembles that of a cousin’s.
DNA, a local story
In a small town, two brothers look surprisingly different. One has straight dark hair and brown eyes, the other has curly light hair and blue eyes. Their biology teacher explains that although siblings share most of their DNA, small differences in the order of DNA letters across their genomes can help shape traits like hair texture and eye colour.
And you, what traits do you share with your siblings, and what’s different?
DNA in action
Plant breeders can compare DNA from many sunflowers to find small letter differences linked to useful traits, like drought tolerance or disease resistance. Those DNA clues help them select seeds more efficiently, so farmers can grow crops that cope better with changing conditions.
The quick glossary
Nucleotide: one ‘letter’ of DNA (A, C, G, or T).
DNA: the molecule that stores biological instructions in a four-letter code (A, C, G, T).
DNA sequence: the specific order of DNA letters along the DNA molecule.
Genome: all the DNA of an organism (the complete set of its DNA instructions).
Other languages
Italiano 🇮🇹
DNA
Prendi un seme: ti sei mai chiesto come faccia a diventare un girasole e non una pianta di pomodoro? Nascosto in ogni cellula, c’è un lungo manuale di istruzioni chiamato DNA, in grado di rendere ogni essere vivente unico. Questo manuale è scritto con sole quattro lettere, ognuna corrispondente a un diverso tipo di molecola (chiamata nucleotide): A (adenina), C (citosina), G (guanina) e T (timina). Queste lettere sono scritte una dopo l’altra, centinaia di milioni, se non miliardi, di volte. È l’ordine delle lettere a determinare il modo in cui ogni essere vivente viene costruito e funziona. Ad esempio, sapevi che il 94% della tua sequenza di DNA corrisponde a quella del tuo gatto? La maggior parte delle persone, però, condivide una sequenza di DNA quasi identica: sono allora le piccolissime differenze rimanenti a renderci diversi gli uni dagli altri. Anche con un numero così ridotto di lettere, infatti, le combinazioni possibili sono enormi: è così che il DNA di ciascuno scrive una storia unica. E sono proprio queste differenze che possono farti avere le lentiggini, determinare se i tuoi capelli sono ricci (o no) o influenzare la tua altezza. I membri della stessa famiglia condividono ovviamente sequenze più simili rispetto a persone scelte a caso: ecco perché il tuo sorriso ricorda quello di un genitore, e la tua camminata quella di un cugino.
Un racconto sul DNA
In una piccola città, due fratelli hanno un aspetto sorprendentemente diverso. Uno ha capelli scuri e lisci e occhi marroni, l’altro ha capelli chiari e ricci e occhi azzurri. La loro insegnante di biologia spiega che, sebbene i fratelli condividano la maggior parte del loro DNA, piccole differenze nell'ordine delle lettere del DNA nel loro genoma possono contribuire a determinare caratteristiche come la consistenza dei capelli e il colore degli occhi. E tu, quali caratteristiche condividi con i tuoi fratelli e quali sono diverse?
DNA in azione
I coltivatori possono confrontare il DNA di molti girasoli per individuare piccole differenze genetiche legate a caratteristiche utili, come la tolleranza alla siccità o la resistenza alle malattie. Questi caratteri genetici li aiutano a selezionare i semi in modo più efficiente, consentendo loro di coltivare prodotti che si adattino meglio alle condizioni mutevoli.
Mini glossario
Nucleotide: una ‘lettera’ del DNA (A, C, G o T).
DNA: la molecola che racchiude le istruzioni biologiche in un codice di quattro lettere (i nucleotidi: A, C, G, T).
Sequenza di DNA: l’ordine specifico delle lettere del DNA lungo la molecola.
Genoma: tutto il DNA di un organismo (l’insieme completo delle sue istruzioni).
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Contributors
Isabel R. Amorim, Chiara Bortoluzzi, Elena Buzan, Christian de Guttry, Maris Hindrikson, Stefaniya Kamenova, Emre Keskin, Alice Laigle, Lada Lukić Bilela, Luisa Marins, Filippo Nicolini
