Když jsou geny exprimovány do proteinů, DNA je nejprve transkribována do messengerové RNA (mRNA), která je poté přeložena přenosovou RNA (tRNA) do rostoucího řetězce aminokyselin nazývaného polypeptid. Polypeptidy jsou poté zpracovány a složeny do funkčních proteinů. Složité kroky translace vyžadují mnoho různých forem tRNA, aby se přizpůsobily mnohonásobným variacím genetického kódu.
Nukleotidy
V DNA jsou čtyři nukleotidy: adenin, guanin, cytosin a thymin. Tyto nukleotidy, také známé jako báze, jsou uspořádány do sad tří zvaných kodony. Protože existují čtyři aminokyseliny, které by mohly obsahovat každou ze tří bází v kodonu, existuje 4 ^ 3 = 64 možných kodonů. Některé kodony kódují stejnou aminokyselinu, takže skutečný počet potřebných molekul tRNA je méně než 64. Tato nadbytečnost v genetickém kódu se označuje jako „kolísání“.
Aminokyseliny
Každý kodon kóduje jednu aminokyselinu. Úkolem molekul tRNA je převést genetický kód z bází na aminokyseliny. Molekuly tRNA toho dosahují vazbou na kodon na jednom konci tRNA a aminokyselinu na druhém konci. Z tohoto důvodu je zapotřebí celá řada molekul tRNA, aby se přizpůsobila nejen rozmanitosti kodonů, ale také různým typům aminokyselin v těle. Lidé obvykle používají 20 různých aminokyselin.
Zastavte kodony
Zatímco většina kodonů kóduje aminokyselinu, tři specifické kodony spouští konec syntézy polypeptidů, spíše než kódování další aminokyseliny v rostoucím proteinu. Existují tři takové kodony, které se nazývají stop kodony: UAA, UAG a UGA. Kromě potřeby párování tRNA molekul s každou aminokyselinou potřebuje organismus další tRNA molekuly ke spárování se stop kodony.
Nestandardní aminokyseliny
Kromě 20 standardních aminokyselin používají některé organismy další aminokyseliny. Například selenocysteinová tRNA má poněkud odlišnou strukturu než jiné tRNA. Selenocysteinová tRNA se zpočátku páruje se serinem, který se poté převádí na selenocystein. Zajímavé je, že UGA (jeden ze stop kodonů) kóduje selenocystein a asistenční molekuly jsou je nutné, aby se zabránilo zastavení syntézy proteinů, když translační aparát buňky dosáhne selenocysteinu kodon.