Le cycle cellulaire se définit par une suite de transformations que subit une cellule entre le début de sa formation jusqu’à sa division en deux cellules filles.
Un organisme doit être capable de transmettre l’intégralité de son information génétique à sa descendance. A la fin de la division cellulaire, chaque cellule fille reçoit l’intégralité de l’information génétique présente dans la cellule mère. Pour cela, il faut que la cellule mère procède avant sa division à une duplication de son matériel génétique, l’ADN (acide diribonucléique), contenu dans le noyau. Cela s’appelle la réplication de l’ADN et cela permet d’obtenir une copie de la molécule d’ADN de la cellule mère.
Durant ce processus, les chromosomes à une chromatide deviennent des chromosomes à deux chromatides, réparties ensuite dans chacune des cellules filles. Cette réplication composée de deux grandes phases est possible grâce à un complexe enzymatique : le réplisome.
Un caryotype rassemble le nombre et la structure des paires de chromosomes contenus dans le noyau des cellules. C’est l’ADN, qui constitue les chromosomes, qui porte les gènes, déterminant chacun d’une information génétique particulière, codant pour une protéine unique.
Une anomalie génétique peut perturber la fabrication des protéines. Ces « mauvais ordres » (absence de fabrication, excès de fabrication ou fabrication anormale) peut entrainer une maladie génétique. On peut également manipuler volontairement différents organismes afin de leur conférer de nouvelles propriétés, plus résistances, plus rentables, plus qualitatives.