Nukleiinihappo- ja proteiinisynteesi yhdistetään biologisten solujen sisällä tapahtuvien vaiheiden avulla. Elävän organismin geneettinen informaatio, joka on koodattu sen deoksiribonukleiinihappoon (DNA), ilmaistaan proteiinien synteesillä. Nukleiinihapon ja proteiinisynteesin vuorovaikutukset voidaan jakaa kahteen prosessiin: transkriptio, jossa DNA: n tiedot transkriboidaan ribonukleiinihappomallille (RNA), ja translaatio, jossa RNA -templaattia käytetään proteiinin muodostamiseen.
DNA -molekyyli koostuu kahdesta pitkästä alayksikköketjusta, joita kutsutaan nukleotideiksi, jotka ovat sitoutuneet toisiinsa muodostaen tyypillisen kaksoiskierremuodon. Kukin nukleotidi sisältää molekyylikomponentin, joka tunnetaan nukleoemäksenä ja jota on neljä tyyppiä: adeniini (A), guaniini (G), sytosiini (C) ja tymiini (T). RNA: ssa tymiini korvataan urasiililla (U). Organismin geneettinen tieto tallennetaan näiden neljän emäksen toistuviin kuvioihin. Kukin nukleoemäs muodostaa emäsparin vastakkaisella juosteella olevan komplementaarisen nukleoemäksen kanssa – adeniini sitoutuu tymiinin tai urasiilin kanssa ja guaniini sitoutuu sytosiinin kanssa.
Transkription aikana, joka on ensimmäinen vaihe nukleiinihappo- ja proteiinisynteesin yhdistämisessä, entsyymit jakavat DNA: n kahteen ainesosaan. Lähetti -RNA -molekyyli (mRNA) kootaan sitten paljastetusta DNA -templaatista. MRNA muodostuu entsyymeistä, jotka kiinnittävät toisiaan täydentäviä nukleoemäksiä DNA: han kuuluviin, luoden kopion tiedoista nukleotidiketjussa. Tämä ketju vapautuu sitten DNA: sta muodostaen yksijuosteisen mRNA-molekyylin.
Transkriptio tapahtuu solun ytimessä, mutta seuraava vaihe, käännös, tapahtuu sytoplasmassa – erityisesti ribosomeina tunnettujen organellien kohdalla. MRNA siirtyy ribosomiin ja dekoodataan kolmen nukleotidikodonin sarjoina. Jokainen mRNA: n kodoni vastaa komplementaarista antikodonia, jota kuljettaa siirto -RNA (tRNA) -molekyyli. Esimerkiksi mRNA -kodoni, jonka emäkset ovat GAU, vastaa tRNA -antikodonin CUA: ta.
Jokainen tRNA -molekyyli koostuu nukleotidikolmikosta, joka on kiinnitetty tiettyyn aminohappoon. Kun tRNA: t sitoutuvat mRNA -juosteeseen, niiden kuljettamat aminohapot liittyvät toisiinsa muodostaen polypeptidiketjun. Lopulta translaatio lopetetaan ja polypeptidiketju on valmis, jolloin muodostuu proteiini.
Transkriptio ja translaatio linkittävät nukleiinihappo- ja proteiinisynteesin monin tavoin. MRNA: ssa oleva informaatio ohjaa aminohapposekvenssiä polypeptidiketjussa ja määrittää siten muodostuvan proteiinin. MRNA on rakennettu alkuperäisestä DNA -sekvenssistä. TRNA: lla, toisella nukleiinihapolla, on myös tärkeä rooli polypeptidiketjun rakentamisessa. Näillä tavoilla nukleiinihappo- ja proteiinisynteesi ovat biologisia käsitteitä, jotka liittyvät toisiinsa.