Informacja genetyczna organizmu jest wyrażana przez system znany jako kod genetyczny, w którym ważną rolę odgrywają kodony informacyjnego kwasu rybonukleinowego (mRNA). Kodony MRNA to zestawy nukleotydów, które działają jako matryca do syntezy białek. Ten szablon jest tworzony poprzez transkrypcję z kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA). MRNA później oddziałuje z transferowym RNA (tRNA) podczas translacji, tworząc łańcuch polipeptydowy aminokwasów. Każdy kodon mRNA składa się z trzech zasad, które odpowiadają pasującym zasadom na antykodonie tRNA, który z kolei jest przyłączony do określonego aminokwasu.
Nici DNA i RNA składają się z łańcuchów nukleotydów, które są połączone ze sobą poprzez komplementarne parowanie zasad. Cztery nukleozasady DNA, które są kluczowymi składnikami cząsteczek nukleotydów, to adenina (A), tymina (T), guanina (G) i cytozyna (C). W RNA uracyl (U) zastępuje tyminę. Adenina łączy się z tyminą lub uracylem, natomiast guanina z cytozyną.
MRNA to szablon utworzony z DNA w procesie znanym jako transkrypcja. Enzym polimeraza RNA dzieli podwójną helisę DNA i paruje pojedyncze nici DNA z komplementarnymi zasadami RNA. Na przykład zestaw zasad DNA odczytujący AATCAG utworzy zestaw mRNA odczytujący UUAGUC. Nić mRNA następnie odrywa się do dalszej obróbki.
Organelle zwane rybosomami są miejscem translacji, procesu, w którym mRNA jest dekodowany do odpowiedniego białka. W tłumaczeniu mRNA jest „odczytywane” jako seria trypletów nukleotydowych znanych jako kodony mRNA. Korzystając z przykładu z poprzedniego akapitu, mamy kodony mRNA UUA i GUC. Proces translacji łączy każdy z tych kodonów mRNA z komplementarnym antykodonem tRNA. UUA połączy się z antykodonem tRNA AAU, a GUC połączy się z CAG.
Każda cząsteczka tRNA zawiera miejsce antykodonu, które wiąże się z mRNA oraz miejsce końcowe, które łączy się z określonym aminokwasem. Cząsteczka tRNA przenosi swój aminokwas do miejsca translacji. Gdy cząsteczki tRNA wiążą się z komplementarnymi kodonami mRNA, te aminokwasy tworzą rosnący łańcuch polipeptydowy. Zestaw aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym określa strukturę i funkcję syntetyzowanego białka. W ten sposób oryginalna informacja DNA jest ostatecznie wyrażana jako specyficzne białko.
Kontynuując nasz przykład, załóżmy, że mamy kodony mRNA UUA i GUC. UUA koduje aminokwas leucynę, a GUC koduje walinę, więc łańcuch polipeptydowy w tym momencie składałby się z leucyny, po której następowałaby walina. Każdemu aminokwasowi odpowiada kilka kodonów mRNA. Innym kodonem kodującym na przykład leucynę jest UUG.
Niektóre kodony mRNA w ogóle nie kodują aminokwasu, a zamiast tego działają jako kodony „stop”. Te tryplety sygnalizują koniec translacji i wiążą się z białkami zwanymi czynnikami uwalniania, które powodują uwolnienie łańcucha polipeptydowego. Kodony stop MRNA to UGA, UAG i UAA. Istnieje również odpowiedni kodon start, który sygnalizuje początek translacji. Typowym kodonem start jest AUG, który koduje aminokwas metioninę.