כאשר גנים מתבטאים בחלבונים, דנ"א מועתק תחילה ל- RNA שליח (mRNA), אשר מתורגם לאחר מכן על ידי העברת RNA (tRNA) לשרשרת הולכת וגדלה של חומצות אמינו הנקראות פוליפפטיד. לאחר מכן מעבדים פוליפפטידים ומקופלים לחלבונים פונקציונליים. השלבים המורכבים של התרגום דורשים צורות רבות ושונות של tRNA על מנת להתאים את הווריאציות הרבות בקוד הגנטי.
נוקליאוטידים
ישנם ארבעה נוקליאוטידים ב- DNA: אדנין, גואנין, ציטוזין ותימין. נוקליאוטידים אלה, המכונים גם בסיסים, מסודרים בקבוצות של שלוש הנקראות קודונים. מכיוון שיש ארבע חומצות אמינו שיכולות לכלול כל אחד משלושת הבסיסים בקודון, ישנם 4 ^ 3 = 64 קודונים אפשריים. כמה קודונים מקודדים לאותה חומצת אמינו, ולכן המספר האמיתי של מולקולות tRNA הדרושות הוא פחות מ -64. יתירות זו בקוד הגנטי מכונה "להתנדנד".
חומצות אמינו
כל קודון מקודד לחומצת אמינו אחת. תפקידם של מולקולות tRNA לתרגם את הקוד הגנטי מבסיסים לחומצות אמינו. מולקולות ה- tRNA משיגות זאת על ידי קשירה לקודון בקצה אחד של ה- tRNA ולחומצה אמינית בקצה השני. מסיבה זו, יש צורך במגוון מולקולות tRNA על מנת להכיל לא רק את מגוון הקודונים אלא גם את הסוגים השונים של חומצות אמינו בגוף. בני אדם משתמשים בדרך כלל ב -20 חומצות אמינו שונות.
עצור קודונים
בעוד שרוב הקודנים מקודדים חומצת אמינו, שלושה קודונים ספציפיים מפעילים את סיום סינתזת הפוליפפטיד במקום קידוד של חומצת האמינו הבאה בחלבון הגדל. ישנם שלושה קודונים כאלה, הנקראים עצירת קודונים: UAA, UAG ו- UGA. לפיכך, בנוסף להזדקקות למולקולות tRNA כדי להתאחד עם כל חומצת אמינו, אורגניזם זקוק למולקולות tRNA אחרות כדי להתייחד עם קודני העצירה.
חומצות אמינו לא סטנדרטיות
בנוסף ל -20 חומצות האמינו הסטנדרטיות, ישנם אורגניזמים המשתמשים בחומצות אמינו נוספות. לדוגמא, ל- tRNA של סלנוציסטאין יש מבנה שונה במקצת מאשר ל- tRNAs אחרים. סלנוציסטאין tRNA מתחיל בהתחלה לזרין, שהופך לאחר מכן לסלנוציסטאין. מעניין ש- UGA (אחד מקודודי העצירה) קודים עבור סלנוציסטאין ולכן מולקולות מסייעות הן נדרש כדי למנוע עצירת סינתזת חלבונים כאשר מכונות התרגום של התא מגיעות לסלנוסטיסטין קודון.