Organismi geneetiline informatsioon väljendub süsteemi kaudu, mida tuntakse geneetilise koodina ja milles on oluline roll ribonukleiinhappe (mRNA) koodonitel. MRNA koodonid on nukleotiidide komplektid, mis toimivad valkude sünteesi mallina. See matriit luuakse desoksüribonukleiinhappest (DNA) transkriptsiooni teel. MRNA interakteerub hiljem translatsiooni käigus ülekande-RNA-ga (tRNA), moodustades aminohapete polüpeptiidahela. Iga mRNA koodon koosneb kolmest alusest, mis vastavad sobivatele alustele tRNA antikoodonil, mis omakorda on seotud konkreetse aminohappega.
DNA ja RNA ahelad koosnevad nukleotiidide ahelatest, mis on omavahel ühendatud komplementaarse aluste sidumise kaudu. Neli DNA nukleoalust, mis on nukleotiidimolekulide põhikomponendid, on adeniin (A), tümiin (T), guaniin (G) ja tsütosiin (C). RNA-s asendab tümiini uratsiil (U). Adeniin paaritub tümiini või uratsiiliga, guaniin aga tsütosiiniga.
MRNA on matriit, mis on loodud DNA-st transkriptsioonina tuntud protsessi kaudu. Ensüüm RNA polümeraas lõhustab DNA kaksikheeliksi ja seob DNA üksikud ahelad komplementaarsete RNA alustega. Näiteks AATCAG-i lugev DNA aluste komplekt loob mRNA komplekti, mis loeb UUAGUC. Seejärel katkeb mRNA ahel edasiseks töötlemiseks.
Organellid, mida nimetatakse ribosoomideks, on translatsiooni koht, protsess, mille käigus mRNA dekodeeritakse vastavaks valguks. Translatsioonis loetakse mRNA-d nukleotiidide kolmikute seeriana, mida tuntakse mRNA koodonitena. Kasutades eelmise lõigu näidet, on meil mRNA koodonid UUA ja GUC. Translatsiooniprotsess seob kõik need mRNA koodonid komplementaarse tRNA antikoodoniga. UUA paaritub tRNA antikoodoniga AAU ja GUC seostub CAG-ga.
Iga tRNA molekul sisaldab antikoodoni saiti, mis seondub mRNA-ga, ja terminaalset saiti, mis kinnitub konkreetse aminohappega. tRNA molekul kannab oma aminohappe translatsioonikohta. Kuna tRNA molekulid seonduvad komplementaarsete mRNA koodonitega, moodustavad need aminohapped kasvava polüpeptiidahela. Aminohapete komplekt polüpeptiidahelas määrab sünteesitava valgu struktuuri ja funktsiooni. Sel viisil väljendub algne DNA teave lõpuks konkreetse valguna.
Meie näitega jätkamiseks oletame, et meil on mRNA koodonid UUA ja GUC. UUA kodeerib aminohapet leutsiini ja GUC kodeerib valiini, seega koosneks polüpeptiidahel selles punktis leutsiinist, millele järgneb valiin. Igale aminohappele vastab mitu mRNA koodonit. Teine koodon, mis kodeerib näiteks leutsiini, on UUG.
Mõned mRNA koodonid ei kodeeri üldse aminohapet ja toimivad selle asemel stoppkoodonitena. Need kolmikud annavad märku translatsiooni lõppemisest ja seostuvad valkudega, mida nimetatakse vabastamisfaktoriteks, mis põhjustavad polüpeptiidahela vabanemise. MRNA stoppkoodonid on UGA, UAG ja UAA. Samuti on olemas vastav alguskoodon, mis annab märku translatsiooni algusest. Tavaline stardikoodon on AUG, mis kodeerib aminohapet metioniini.