Aminohapot ovat rakennuspalikoita proteiineille, makromolekyyleille, joita kutsutaan polypeptideiksi ja joilla on erilaisia toimintoja ihmiskehossa hormonien, vasta -aineiden ja entsyymien muodossa. Jotkut proteiinit ovat rakenteellisia, mukaan lukien nivelsiteet, hiukset ja kynnet. Peptidien biosynteesi, jota kutsutaan myös proteiini- tai peptidisynteesiksi, viittaa peräkkäisiin prosesseihin, joissa aminohapot kytketään muodostamalla peptidisidokseksi kutsuttu kemiallinen sidos, joka lopulta kehittyy polypeptidiksi. Kun proteiini on syntetisoitu, kyseisen tietyntyyppisen proteiinin geenin katsotaan ilmentyneen, koska jokaisessa solussa on deoksiribonukleiinihappoa (DNA), geneettistä tietoa, joka on välttämätön kaiken kehon tarvitseman proteiinin valmistamiseksi.
Geenien ilmentyminen liittyy DNA: n vaikutukseen fenotyyppiin, geenien biokemialliseen tai fyysiseen esitykseen yksilössä, kuten hiusten tai silmien värissä. Monimutkaisen tapahtumasarjan aiheuttama geeniekspressio sisältää DNA: n sekvensoitujen emästen sisältämien tietojen käytön peptidien biosynteesiä koskevien ohjeiden täsmentämiseksi. Tuotetut proteiinit vaikuttavat fenotyyppiin, joka voi olla helposti havaittavissa olevia fyysisiä piirteitä tai ottaa käyttöön hienovaraisina kemiallisina muutoksina. Tietovirta kulkee DNA: sta ribonukleiinihappoon (RNA) ja lopulta proteiiniin.
Transkriptio on geeniekspression ensimmäinen vaihe, joka suorittaa RNA -molekyylisynteesin, joka täydentää DNA: ta. RNA-synteesi määritetään DNA-templaatin avulla emäsparin avulla siten, että A muodostaa aina parin U: n kanssa ja G aina parin C. kanssa. A, U, G ja C edustavat nukleotidiemäksiä adeniini, urasiili, guaniini ja sytosiini, vastaavasti . Tämä vaihe tapahtuu solun ytimen sisällä, ja sitä kutsutaan transkriptioksi, koska se ratkaisee DNA -informaation vastaanottamisen ongelman ja kopioi sen toisen tyyppiseen nukleiinihappoon, lähetti -RNA: han (mRNA).
Peptidien biosynteesin ydintapahtuma ja geeniekspression toinen vaihe on translaatio, prosessi, jossa mRNA: ta käytetään koodattuna viestinä peptidin biosynteesin ohjaamiseen. Solun sytoplasmassa esiintyvä käännös tapahtuu useissa vaiheissa: aloitus, venymä ja lopetus. Transkriptoitua tietoa käytetään polypeptidin aminohapposekvenssin määrittämiseen. Käytetään vielä toista ribonukleiinihappotyyppiä, johon viitataan nimellä RNA -transferaasi (tRNA), joka on välttämätön aminohappojen siirtämiseksi ribosomeihin niiden koodatussa järjestyksessä. Kolme peräkkäistä nukleotidiemästä, joihin viitataan kodoneina mRNA: ssa, määrittävät yhden aminohappotyypin ja sitä kutsutaan triplettikoodiksi. Kodonit UGA, UAA ja UAG ovat vain lopetuskoodeja. Kaikki kodonit ja ohjeet sisältävät geneettisen koodin.