Исторически вакцины сначала были основаны на ослабленных или инактивированных версиях живых вирусов, но у них были некоторые недостатки. Например, в некоторых случаях пораженный вирус может вернуться к активному вирусу и вызвать заболевание, для борьбы с которым он был создан. Современные достижения в области генетики и технологии рекомбинантной ДНК, или рДНК, позволили ученым создать вакцины, которые больше не способны вызывать заболевание. Три различных типа препаратов, основанных на технологии вакцины рДНК, используются для вакцинации животных и человека.

Большинство обычных людей знакомы с дезоксирибонуклеиновой кислотой или ДНК, будь то по следам криминальных шоу или воздействию базовой генетики. Точно так же типичный ученик старшей школы, скорее всего, слышал термин «хромосома» в каком-то контексте и признает, что они также связаны с тем, как живые существа воспроизводят и передают наследственные черты своему потомству. Но сущность, которая функционально соединяет ДНК и хромосомы, называемая хроматином, гораздо более неясна.

В жизни почти вся ДНК существует в форме хроматина. Хроматин - это ДНК, связанная с белками, называемыми гистонами. Эти гистоновые белки, которые составляют около двух третей массы хроматина, включают четыре субъединицы, расположенные парами, причем пары все сгруппированы вместе, чтобы сформировать структуру из восьми субъединиц, называемую октамер. Эти гистоновые октамеры связываются с ДНК, при этом ДНК обматывается вокруг октамеров, как нить вокруг катушки. Каждый октамер имеет чуть менее двух полных витков ДНК, обернутых вокруг него - всего около 146 пар оснований. Весь результат этих взаимодействий - октамер гистона и окружающая его ДНК - называется нуклеосомой.

Хромосомы представляют собой сегменты хроматина в его наиболее активной, функциональной форме. У людей есть 23 разных хромосомы, в том числе двадцать две пронумерованные хромосомы и одна половая хромосома, X или Y. Однако каждая клетка вашего тела, за исключением гамет, имеет две копии каждой хромосомы - 23 от вашей матери и 23 от вашей матери и 23 от твой отец. Пронумерованные хромосомы значительно различаются по размеру, но хромосомы с одинаковым количеством, будь то от вашей матери или отца, все выглядят одинаково под микроскопом. Ваши две половые хромосомы, однако, выглядят по-разному, если вы мужчина, потому что у вас есть один Х и один Y. Если вы женщина, у вас есть две Х-хромосомы. Отсюда видно, что генетический вклад самца определяет пол потомства; если мужчина пожертвует Х смеси, у потомства будет две Х-хромосомы и будет женщина, тогда как если мужчина пожертвует свою Y, у потомства будет одна из каждой половой хромосомы и будет мужчина.

Когда хромосомы реплицируются - то есть, когда создаются полные копии всей ДНК и белков внутри хромосом - они тогда состоят из двух идентичных хроматид, называемых сестринскими хроматидами. Это происходит отдельно в каждой копии ваших хромосом, поэтому после репликации у вас будет в общей сложности четыре хроматиды, относящиеся к каждой пронумерованной хромосоме: две идентичные хроматиды в копии вашего отца, скажем, хромосомы 17 и две идентичные хроматиды в копии вашей матери хромосома 17.

Внутри каждой хромосомы хроматиды объединены в структуру конденсированного хроматина, называемого центромером. Несмотря на несколько вводящее в заблуждение название, центромера не обязательно появляется на полпути по длине каждой хроматиды; на самом деле в большинстве случаев это не так. Эта асимметрия приводит к появлению более коротких «плеч», идущих в одном направлении от центромеры, и более длинных «плеч», идущих в другом направлении. Каждая короткая рука называется р-рукой, а более длинная рука называется д-рукой. С завершением проекта «Геном человека» в начале 21-го века каждый конкретный ген в организме был локализован и нанесен на карту на каждую руку каждой человеческой хромосомы.

Когда повседневные клетки тела делятся (гаметы, обсуждаемые ниже, являются исключением), они подвергаются простому воспроизведению ДНК всей клетки, называемому митозом. Это то, что позволяет клеткам в различных тканях организма расти, восстанавливаться и заменяться, когда они изнашиваются.