Коли гени експресуються в білки, ДНК спочатку транскрибується в інформаційну РНК (мРНК), яка потім транслюється шляхом перенесення РНК (тРНК) у зростаючий ланцюг амінокислот, який називається поліпептидом. Потім поліпептиди обробляються і складаються у функціональні білки. Складні етапи трансляції вимагають багатьох різних форм тРНК для того, щоб врахувати різноманітні варіації генетичного коду.
Нуклеотиди
У ДНК є чотири нуклеотиди: аденін, гуанін, цитозин та тимін. Ці нуклеотиди, також відомі як основи, розташовані у набори з трьох кодонів. Оскільки є чотири амінокислоти, які можуть містити кожну з трьох основ в кодоні, існує 4 ^ 3 = 64 можливі кодони. Деякі кодони кодують одну і ту ж амінокислоту, і тому фактична кількість необхідних молекул тРНК менше 64. Ця надмірність у генетичному коді називається "хитливістю".
Амінокислоти
Кожен кодон кодує одну амінокислоту. Функція молекул тРНК перекладати генетичний код з основ в амінокислоти. Молекули тРНК досягають цього шляхом зв’язування з кодоном на одному кінці тРНК та амінокислотою на іншому кінці. З цієї причини потрібні різноманітні молекули тРНК, щоб вмістити в організм не тільки різноманітні кодони, але й різні типи амінокислот. Люди зазвичай використовують 20 різних амінокислот.
Зупиніть кодони
Хоча більшість кодонів кодує амінокислоту, три специфічні кодони ініціюють закінчення синтезу поліпептидів, а не кодування наступної амінокислоти у зростаючому білку. Існує три таких кодони, які називаються стоп-кодонами: UAA, UAG та UGA. Таким чином, на додаток до того, що молекули тРНК потребують з’єднання з кожною амінокислотою, організм потребує інших молекул тРНК, щоб з’єднатись із стоп-кодонами.
Нестандартні амінокислоти
Окрім 20 стандартних амінокислот, деякі організми використовують додаткові амінокислоти. Наприклад, тРНК селеноцистеїну має дещо іншу структуру, ніж інші тРНК. ТРНК селеноцистеїну спочатку париться із серином, який потім перетворюється в селеноцистеїн. Цікаво, що UGA (один із стоп-кодонів) кодує селеноцистеїн і тому допоміжні молекули необхідний, щоб уникнути зупинки синтезу білка, коли клітинний механізм трансляції досягає селеноцистеїну кодон.