Informația genetică a unui organism este exprimată printr-un sistem cunoscut sub numele de cod genetic, în care codonii de acid ribonucleic mesager (ARNm) joacă un rol important. Codonii MRNA sunt seturi de nucleotide care acționează ca un șablon pentru sinteza proteinelor. Acest șablon este creat prin transcripție din acidul dezoxiribonucleic (ADN). MRNA interacționează ulterior cu ARN de transfer (ARNt) în timpul translației, formând un lanț polipeptidic de aminoacizi. Fiecare codon ARNm constă din trei baze care corespund cu bazele potrivite pe un anticodon ARNt, care, la rândul său, este atașat la un aminoacid specific.
Catenele de ADN și ARN constau din lanțuri de nucleotide care sunt conectate între ele prin împerechere de baze complementare. Cele patru nucleobaze ADN, care sunt componentele cheie ale moleculelor de nucleotide, sunt adenina (A), timina (T), guanina (G) și citozina (C). În ARN, uracilul (U) înlocuiește timina. Adenina se asociază cu timină sau uracil, în timp ce guanina se perechează cu citozina.
MRNA este un șablon creat din ADN printr-un proces cunoscut sub numele de transcripție. Enzima ARN polimeraza desparte dubla spirală a ADN-ului și împerechează catenele simple de ADN cu baze de ARN complementare. De exemplu, un set ADN de baze care citește AATCAG va crea un set de ARNm care citește UUAGUC. Catena de ARNm se rupe apoi pentru procesare ulterioara.
Organele numite ribozomi sunt locul de traducere, procesul prin care ARNm este decodificat într-o proteină corespunzătoare. În traducere, ARNm este „citit” ca o serie de triplete de nucleotide cunoscute sub numele de codoni ARNm. Folosind exemplul din paragraful anterior, codonii ARNm pe care îi avem sunt UUA și GUC. Procesul de traducere împerechează fiecare dintre acești codoni ARNm cu un anticodon ARNt complementar. UUA se va asocia cu anticodonul tARN AAU, iar GUC se va asocia cu CAG.
Fiecare moleculă de ARNt conține un situs anticodon, care se leagă de ARNm și un situs terminal, care se leagă de un aminoacid specific. Molecula de ARNt își transportă aminoacidul la locul de translație. Pe măsură ce moleculele de ARNt se leagă de codonii ARNm complementari, acești aminoacizi formează un lanț polipeptidic în creștere. Setul de aminoacizi din lanțul polipeptidic determină structura și funcția proteinei care se sintetizează. În acest fel, informațiile originale ale ADN-ului sunt în cele din urmă exprimate ca o proteină specifică.
Pentru a continua cu exemplul nostru, să presupunem că avem codoni ARNm UUA și GUC. UUA codifică aminoacidul leucină și GUC codifică valină, astfel încât lanțul polipeptidic în acest moment ar consta din leucină urmată de valină. Mai mulți codoni ARNm corespund fiecărui aminoacid. Un alt codon care codifică pentru leucină, de exemplu, este UUG.
Unii codoni ARNm nu codifică deloc un aminoacid și funcționează în schimb ca codoni „stop”. Acești tripleți semnalează sfârșitul translației și se leagă de proteine numite factori de eliberare, care fac ca lanțul polipeptidic să fie eliberat. Codonii stop MRNA sunt UGA, UAG și UAA. Există și un codon de început corespunzător, care semnalează începutul translației. Codonul de început obișnuit este AUG, care codifică aminoacidul metionină.