Aminokiseline su građevni blokovi proteina, makromolekula zvanih polipeptidi koji imaju različite funkcije unutar ljudskog tijela u obliku hormona, antitijela i enzima. Neki proteini su strukturni uključujući ligamente, kosu i nokte. Biosinteza peptida, također nazvana sinteza proteina ili peptida, odnosi se na niz procesa kojima se aminokiseline povezuju stvaranjem kemijske veze koja se naziva peptidna veza, koja se na kraju razvija u polipeptid. Nakon što je protein sintetiziran, smatra se da je gen za tu određenu vrstu proteina izražen, budući da svaka stanica ima deoksiribonukleinsku kiselinu (DNA), genetsku informaciju potrebnu za proizvodnju svih proteina potrebnih tijelu.
Ekspresija gena povezana je s učinkom koji DNK ima na fenotip, biokemijski ili fizički prikaz gena kod pojedinca kao što je boja kose ili očiju. Potaknuta složenim nizom događaja, ekspresija gena uključuje korištenje informacija sadržanih u sekvenciranim bazama DNA kako bi se specificirale upute za biosintezu peptida. Proizvedeni proteini utječu na fenotip, koji može biti lako uočljiva fizička svojstva ili uvedena kao suptilne kemijske promjene. Tijek informacija ide od DNK do ribonukleinske kiseline (RNA) i konačno do proteina.
Transkripcija je prva faza ekspresije gena, kojom se ostvaruje sinteza RNA molekule koja je komplementarna DNK. Sinteza RNA određena je DNK šablonom kroz uparivanje baza, tako da se A uvijek uparuje s U, a G uvijek uparuje s C. A, U, G i C predstavljaju nukleotidne baze adenin, uracil, gvanin i citozin, redom . Ova faza se događa unutar stanične jezgre i naziva se transkripcijom jer rješava problem preuzimanja DNK informacija i transkribira ih u drugu vrstu nukleinske kiseline, glasničku RNA (mRNA).
Glavni događaj biosinteze peptida i drugi korak ekspresije gena je translacija, proces u kojem se mRNA koristi kao kodirana poruka za usmjeravanje biosinteze peptida. Događajući u citoplazmi stanice, translacija se odvija u nekoliko koraka: inicijacija, elongacija i završetak. Transkribirane informacije koriste se za određivanje sekvencije aminokiselina polipeptida. Koristi se još jedna vrsta ribonukleinske kiseline, koja se naziva RNA transferaza (tRNA), nužna za premještanje aminokiselina u ribosome u njihovom kodiranom redoslijedu. Tri uzastopne nukleotidne baze koje se nazivaju kodoni u mRNA određuju jednu vrstu aminokiseline i naziva se triplet kod. Kodoni UGA, UAA i UAG samo su završni kodovi. Svi kodoni i upute zajedno obuhvaćaju genetski kod.