Support moléculaire : l'ADN.
Cette information repose sur une molécule remarquable, l'acide désoxyribonucléique, organisée en double hélice et composée de deux brins complémentaires formés par l'enchaînement de nucléotides. Chaque nucléotide contient un sucre, le désoxyribose, un groupe phosphate et l'une des quatre bases azotées : Adénine (A), Thymine (T), Cytosine (C), Guanine (G). La complémentarité stricte entre ces bases, où l'adénine s'apparie toujours avec la thymine et la cytosine avec la guanine, assure la fidélité de la réplication et de la transmission de l'information au cours des divisions cellulaires.

A  T (2 liaisons hydrogène)

C  G (3 liaisons hydrogène)

Flux de l'information génétique : le dogme central
La circulation de l'information génétique au sein de la cellule suit ce que l'on appelle le dogme central de la biologie moléculaire : l'ADN est d'abord transcrit en ARN messager, lequel est ensuite traduit en protéines par les ribosomes.

ADN → (transcription) → (ARN) → (traduction) → protéine

La transcription, qui se déroule dans le noyau chez les eucaryotes, produit un ARN messager complémentaire d'un gène, lequel subit ensuite des modifications post-transcriptionnelles essentielles comme l'ajout d'une coiffe en 5', d'une queue poly-A en 3' et l'épissage qui élimine les introns (séquences non codantes) pour ne conserver que les exons (parties codantes). 

Cet ARN mature est ensuite exporté vers le cytoplasme où il sera traduit : les ribosomes lisent la séquence des codons et, avec l'aide des ARN de transfert chargés d'acides aminés, assemblent une chaîne polypeptidique dont la séquence détermine la structure et la fonction de la protéine finale.

Organisation de l'information génétique.
L'organisation de l'information génétique varie selon les organismes : chez les eucaryotes, le génome est compartimenté dans un noyau et comprend non seulement des gènes codant pour des protéines ou des ARN fonctionnels, mais aussi de vastes régions non codantes jouant des rôles régulateurs essentiels. 

Le génome humain, par exemple, contient environ 3,2 milliards de paires de bases, parmi lesquelles seulement vingt à vingt-cinq mille gènes codent pour des protéines, tandis que plus de 98 % de l'ADN, longtemps qualifié d'ADN poubelle, s'avère en réalité impliqué dans la régulation fine de l'expression génique.

Transmission et variation de l'information.
La transmission de l'information génétique d'une génération à l'autre obéit aux lois de l'hérédité mendélienne : chaque individu reçoit une copie de chaque chromosome de chacun de ses parents, et lors de la méiose, la ségrégation aléatoire des chromosomes ainsi que les recombinaisons entre chromosomes homologues génèrent une diversité génétique considérable. 

Cette variabilité est également alimentée par différents mécanismes mutationnels : les mutations ponctuelles, qui modifient une ou quelques bases, peuvent être silencieuses, faux-sens ou non-sens selon leur impact sur la séquence protéique; les insertions et délétions peuvent provoquer des décalages du cadre de lecture aux conséquences souvent drastiques; les duplications géniques offrent quant à elles une source importante d'innovation évolutive en permettant à une copie du gène d'acquérir de nouvelles fonctions.

Parallèlement à ces modifications de la séquence d'ADN, l'épigénétique introduit une couche supplémentaire de régulation : des modifications chimiques réversibles, comme la méthylation de l'ADN ou les modifications des histones, influencent l'accessibilité des gènes à la machinerie transcriptionnelle sans altérer la séquence nucléotidique elle-même, permettant ainsi une adaptation rapide aux contraintes environnementales.

Régulation de l'expression génétique.
L'expression de l'information génétique est finement régulée à plusieurs niveaux pour permettre à chaque type cellulaire d'exercer sa fonction spécifique malgré un génome identique dans toutes les cellules d'un organisme. 

• Niveau transcriptionnel. - Des facteurs de transcription se lient à des séquences régulatrices spécifiques, promoteurs ou enhancers (= amplificateurs), pour activer ou réprimer la transcription d'un gène donné. 

• Niveau post-transcriptionnel. - L'épissage alternatif permet de produire plusieurs protéines différentes à partir d'un même gène, tandis que la stabilité et la localisation de l'ARNm modulent la quantité de protéine produite.

• Niveau traductionnel. - La traduction elle-même peut être régulée, notamment par des mécanismes contrôlant l'initiation de la synthèse protéique,

• Niveau post-traductionnel. - Les protéines nouvellement synthétisées subissent des modifications comme la phosphorylation ou la glycosylation, qui influencent leur activité, leur localisation ou leur durée de vie.

 Importance et applications.
La compréhension de l'information génétique a des implications majeures tant en biologie fondamentale qu'en applications pratiques. 

Elle éclaire les mécanismes du développement embryonnaire, les processus évolutifs à l'origine de la biodiversité, ou encore les bases moléculaires des maladies génétiques. En médecine, elle permet le diagnostic précis de pathologies héréditaires, le développement de thérapies géniques visant à corriger des gènes défectueux, et l'émergence d'une médecine personnalisée adaptée au profil génétique de chaque patient. 

Homonymie. - Notons ici, que dans un contexte médical ou juridique, l'expression information génétique peut aussi désigner les données issues de l'analyse du génome d'une personne, utilisées pour évaluer des prédispositions à certaines maladies ou établir des liens de parenté.

Limites et nuances conceptuelles.
L'information génétique n'est cependant pas porteuse d'un déterminisme absolu : l'expression des gènes résulte d'interactions constantes entre le patrimoine héréditaire et l'environnement, qu'il soit nutritionnel, climatique, social ou comportemental. La plasticité phénotypique illustre bien cette dynamique, montrant qu'un même génotype peut donner naissance à des phénotypes variés selon les conditions de développement. Ainsi, l'information génétique doit être envisagée comme un code dynamique, interprété en temps réel par la cellule en fonction de son histoire, de son environnement et des signaux qu'elle reçoit, faisant du vivant un système d'une complexité et d'une adaptabilité remarquables.