1919 identifizierte Phoebus Levene die Zusammensetzung der DNA, welche sich aus Basen, Ribose und Phosphat zusammensetzt, man schlug eine fadenförmige Struktur vor.1943 entdeckte Oswald Avery, dass die DNA der Erbinformationsträger ist, indem er Transformationsstudien mit Bakterien und Resistenzentwicklungen studierte.1954 fanden James Watson und Francis Crick heraus, welche Struktur die DNA hat. Seitdem wird die DNA immer als Doppelstrang dargestellt. Dieses Bild ermöglichte die Entwicklung von zahlreichen molekular biologischen Methoden.Doch wie hängt nun die DNA mit Darwin zusammen? Die DNA ist - in jedem Lebewesen - die Informationsträgerin der Gene. Gene kodieren Proteine, die wiederum die chemischen Prozesse des Lebens steuern. Darwin wusste nicht, dass es die DNA gibt. Er wusste aber, dass Lebewesen variieren, sich also über ihre Nachkommen verändern und anpassen.
Heute weiß man, dass die Variation durch Kreuzung der Gene der Eltern kommt. Aber es gibt auch immer wieder Mutationen, die einzelne Bausteine (Basen) der DNA verändern, und damit auch das Ableseverhalten und das Ableseprodukt (mRNA) der DNA. Damit entstehen Veränderungen in den Proteinen.

Zusammenfassend kann man sagen, dass eine Mutation im Genotyp zu einer Veränderung des Phänotyps führen kann. Eindrücklichstes Beispiel aus der aktuellen Medizin ist die Entstehung von Krebs durch UV-Strahlung oder mutagene Stoffe.

Eine DNA-Sequenz setzt sich aus vier verschiedenen Basen zusammen, die sich in einer bestimmten oder unbestimmten Weise zusammen gruppieren. Dabei paart sich eine Base mit ihrer komplementären Base auf dem anderen Strang. Ein Adenin (A) paar mit einem Thymin (T) und ein Guanin (G) paart mit einem Cytosin (C). Lange Zeit dachte man, dass nichts anderes als die bloße Aneinanderreihung dieser vier Buchstaben des Lebens über den Genotyp eines Lebewesens entscheidet. Heute weiß man, dass Cytosin auch noch methyliert vorliegen kann und dadurch können bestimmte Gene inaktiviert werden. In der nächst höheren Strukturebene windet sich die DNA um Histone, dabei können Gene auf dieser Ebene durch Deacetylierung der Histone deaktiviert werden.

Viele Krankheiten werden eben durch falsche Methylierung oder Acetylierung ausgelöst, so z. B. auch Krebs. Die Epigenetik entwickelt sich zu einer neuen Wissenschaft, die versucht die Karte der Genmethylierung, die über der DNA-Sequenz liegt, zu bestimmen, um so Krankheiten und bisher unerklärliche Phänomene zu erklären.

Viren sind die Geiseln der Menschheit. Diesen Satz nehmen die Wissenschaftler seit der Sequenzierung des menschlichen Genoms viel ernster als davor, denn es wurde festgestellt, dass ein beträchtlicher Teil (bis zu 10%) des menschlichen Genoms virale Erbinformation ist, die sich im Laufe der Evolution eingeschlichen hat. Und nicht genug, jedes Jahr greift eine Grippewelle um die Welt, und die Zahl der HIV-Infizierten steigt stetig. Gegen Medikamente wie Tamiflu gibt es bereits resistente Viren und die Heilung von HIV ist noch weit entfernt. Doch es gibt auch Erfolge zu verzeichnen. Beispielsweise ist die Welt von dem Pockenvirus durch weltweite Impfungen befreit. Das Virus ist ausgerottet worden. Das will man auch bei anderen Viren im nächsten Jahrhundert erreichen.