Genetske informacije organizma izražavaju se kroz sustav poznat kao genetski kod, u kojem kodoni ribonukleinske kiseline (mRNA) igraju važnu ulogu. Kodoni MRNA su skupovi nukleotida koji djeluju kao predložak za sintezu proteina. Ovaj predložak nastaje transkripcijom iz deoksiribonukleinske kiseline (DNK). MRNA kasnije stupa u interakciju s prijenosnom RNA (tRNA) tijekom translacije, tvoreći polipeptidni lanac aminokiselina. Svaki kodon mRNA sastoji se od tri baze koje odgovaraju odgovarajućim bazama na tRNA antikodonu, koji je pak vezan za određenu aminokiselinu.
DNA i RNA lanci se sastoje od lanaca nukleotida koji su međusobno povezani komplementarnim sparivanjem baza. Četiri nukleobaze DNA, koje su ključne komponente nukleotidnih molekula, su adenin (A), timin (T), gvanin (G) i citozin (C). U RNK, uracil (U) zamjenjuje timin. Adenin se spaja s timinom ili uracilom, dok se gvanin sparuje s citozinom.
MRNA je predložak stvoren od DNK kroz proces poznat kao transkripcija. Enzim RNA polimeraza cijepa dvostruku spiralu DNK i uparuje pojedinačne niti DNK s komplementarnim bazama RNA. Na primjer, skup DNK baza koje čitaju AATCAG stvorit će skup mRNA koji čita UUAGUC. Zatim se mRNA lanac odvaja za daljnju obradu.
Organele zvane ribosomi su mjesto translacije, procesa kojim se mRNA dekodira u odgovarajući protein. U prijevodu, mRNA se “čita” kao niz nukleotidnih trojki poznatih kao kodoni mRNA. Koristeći primjer iz prethodnog odlomka, kodoni mRNA koje imamo su UUA i GUC. Proces prevođenja uparuje svaki od ovih kodona mRNA s komplementarnim antikodonom tRNA. UUA će se upariti s tRNA antikodonom AAU, a GUC će se upariti s CAG.
Svaka molekula tRNA sadrži mjesto antikodona, koje se veže na mRNA, i terminalno mjesto koje se veže na određenu aminokiselinu. Molekula tRNA nosi svoju aminokiselinu do mjesta translacije. Kako se tRNA molekule vežu na komplementarne kodone mRNA, te aminokiseline tvore rastući polipeptidni lanac. Skup aminokiselina u polipeptidnom lancu određuje strukturu i funkciju proteina koji se sintetizira. Na taj se način izvorna informacija o DNK konačno izražava kao specifičan protein.
Da nastavimo s našim primjerom, pretpostavimo da imamo kodone mRNA UUA i GUC. UUA kodira aminokiselinu leucin, a GUC kodira valin, tako da bi se polipeptidni lanac u ovom trenutku sastojao od leucina iza kojeg slijedi valin. Nekoliko kodona mRNA odgovara svakoj aminokiselini. Drugi kodon koji kodira za leucin, na primjer, je UUG.
Neki kodoni mRNA uopće ne kodiraju aminokiselinu, već funkcioniraju kao “stop” kodoni. Ovi trojci signaliziraju kraj translacije i vežu se na proteine zvane čimbenici oslobađanja, koji uzrokuju oslobađanje polipeptidnog lanca. MRNA stop kodoni su UGA, UAG i UAA. Postoji i odgovarajući početni kodon, koji signalizira početak translacije. Uobičajeni početni kodon je AUG, koji kodira aminokiselinu metionin.