なぜDNAはわざわざ染色体という形をとる必要があるのでしょうか。そこには生命が進化の過程で獲得した、驚異的な収納システムが存在します。
1953年にジェームズ・ワトソンとフランシス・クリックによって解明されたDNA二重らせん構造は、アデニン（A）、チミン（T）、グアニン（G）、シトシン（C）という4種類の塩基が、糖とリン酸の鎖を骨格として向かい合い、美しくねじれた階段状の分子構造をしています。
驚くべきは、1つの細胞に含まれるDNAの全長です。極小の二重らせんをつなぎ合わせると、長さは約2メートルにも達します。この長大な分子を、わずか数マイクロメートル（1ミリの1000分の1程度）しかない細胞核の中にそのまま詰め込もうとすれば、絡まり合って二度と解けなくなってしまいます。
ここで活躍するのがヒストンと呼ばれる球状のタンパク質です。DNAは、8個のヒストンが集まった芯の周りに約1.65回転巻き付きます。この糸巻きのような構造をヌクレオソームと呼びます。ヌクレオソームが連なって数珠状になり、さらにそれが規則正しく凝縮されて太い繊維状になり、最終的に顕微鏡で観察できる太い束となったものが染色体です。
また、分子生物学を語る上で欠かせないのがDNAとRNAの決定的な違いです。DNAが安定した二重らせん構造を保ち、核の中で「元データの原本」として厳重に保管されるのに対し、RNA（リボ核酸）は一本鎖で身軽な構造を持ちます。RNAは原本であるDNAから必要な遺伝情報だけをコピー（転写）し、細胞質にあるタンパク質製造工場（リボソーム）へ持ち出す「現場用コピー用紙」の役割を果たします。構成する糖（デオキシリボースとリボースの違い）や塩基（DNAのチミンに対しRNAはウラシルを用いる）の性質の違いが、情報の保管と伝達という見事な機能分担を生み出しています。
