DNA przechowuje informacje w sekwencji adeniny, cytozyny, guaniny i tyminy na szkielecie dwóch cząsteczek dezoksyrybozy, które przeplatają się w podwójnej helisie. W naturze informacje te są odczytywane przez cząsteczki RNA i przekształcane w białka.
Możliwe jest kodowanie danych cyfrowych używanych przez ludzi w syntetycznym DNA i odczytanie go z powrotem. Ponieważ cztery zasady tego syntetycznego DNA są bezpośrednio odwzorowane na sekwencje bitów używane przez ludzi, jest to stosunkowo prosty proces.
Jednak w złożonym żywym organizmie czytanie informacji w DNA jest znacznie bardziej skomplikowane. DNA jest odczytywane przez informacyjny RNA lub mRNA, który jest wykorzystywany przez translacyjne RNA lub tRNA do tworzenia aminokwasów i białek, od których zależy życie. Proces ten jest w dużej mierze zrozumiały i znane są również sekwencje DNA odpowiedzialne za aminokwasy. Jednak część DNA, która jest używana do tworzenia RNA i ostatecznie białek, zależy od tego, czym jest komórka i od jej bezpośrednich warunków środowiskowych. Ustalenie wyniku fizycznego tych białek, takich jak tworzenie i rozwój narządów, wymaga złożonej analizy i obserwacji. W związku z tym tłumaczenie surowego kodu genetycznego na formę fizyczną i cechy organizmu bez faktycznego tworzenia danego organizmu jest niezwykle trudne.
