Der genetische Code ist eine Anleitung, um genetische Daten, die in Form von DNA oder RNA gespeichert sind, in Proteine zu übertragen. Proteine sind ein wesentlicher Bestandteil fast aller biologischen Prozesse, die in Lebewesen ablaufen. Sie bestehen aus Aminosäuresequenzen, und Aminosäuren werden basierend auf der Sequenz des genetischen Codes hergestellt. Diese biologische Methode der Informationsspeicherung gehört also zu den wichtigsten Themen der modernen Biologie.
DNA und RNA – die Nukleinsäuren, die genetische Informationen enthalten – bestehen aus Nukleotiden, spezialisierten Molekülen, die in bestimmter Reihenfolge für die Produktion von Proteinen kodieren. Bestimmte Kombinationen von drei Nukleotiden, auch als Trinukleotidsequenzen bekannt, werden als Codons bezeichnet. Jedes Codon enthält den Code für eine einzelne Aminosäure. Die Nukleotidsequenz Adenin-Uracil-Adenin beispielsweise kodiert für die Aminosäure Isoleucin.
Bei der Synthese von Proteinen basierend auf den Templates im Code sind mehrere Schritte beteiligt. Transkription und Übersetzung sind die beiden wichtigsten. Bei der Transkription wird die genetische Information der DNA auf RNA übertragen, die dann an die Translationsstelle verschoben wird. Bei der Translation wird die RNA entschlüsselt, was die Synthese von Proteinen ermöglicht.
In der RNA bilden 64 Nukleotidtripletts oder Codons den genetischen Code, obwohl es nur 20 Standardaminosäuren gibt. Dies bedeutet, dass es einige Überschneidungen gibt; einige verschiedene Codons kodieren für die gleichen Aminosäuren. Einige spezielle Codons sind als „Start“- und „Stopp“-Codons bekannt und teilen spezialisierten Proteinen mit, wann Transkriptions- und Translationsprozesse zu beginnen und zu beenden sind.
Der Code ist äußerst wichtig für seine Rolle bei der Weitergabe genetischer Daten über Generationen hinweg. Das Genom jedes Elternteils, die Summe seiner genetischen Informationen, ist in der DNA enthalten. Die DNA jedes Elternteils wird repliziert, dann werden die beiden Genome in den Nachkommen kombiniert. Die genetische Information des Genoms ist hauptsächlich als Triplett von Nukleotiden im genetischen Code gespeichert.
Nicht alle Nukleotide in der DNA bilden Codons. Es gibt einige nicht-kodierende Abschnitte der DNA, die als Introns bekannt sind, die aus der genetischen Information gespleißt und nicht für die Produktion von Proteinen verwendet werden. Introns variieren stark in Größe und Frequenz, aber fast alle Lebewesen haben sie. Lange Zeit galten sie als zwecklos. Wissenschaftler suchen jedoch nach Antworten auf den Grund für das Vorhandensein von Introns, da neue Technologien eine tiefere Untersuchung des Bereichs der Genetik ermöglichen.