Aminosäuren sind die Bausteine von Proteinen, Makromolekülen, die als Polypeptide bezeichnet werden und im menschlichen Körper eine Vielzahl von Funktionen in Form von Hormonen, Antikörpern und Enzymen haben. Einige Proteine sind strukturell, einschließlich der Bänder, Haare und Nägel. Peptidbiosynthese, auch Protein- oder Peptidsynthese genannt, bezieht sich auf eine Abfolge von Prozessen, bei denen Aminosäuren durch die Bildung einer chemischen Bindung, genannt Peptidbindung, verknüpft werden, die sich schließlich zu einem Polypeptid entwickelt. Sobald das Protein synthetisiert wurde, gilt das Gen für diesen bestimmten Proteintyp als exprimiert, da jede Zelle über Desoxyribonukleinsäure (DNA) verfügt, eine genetische Information, die für die Herstellung aller vom Körper benötigten Proteine notwendig ist.
Die Genexpression hat mit der Wirkung zu tun, die DNA auf den Phänotyp hat, die biochemische oder physikalische Repräsentation von Genen in einem Individuum wie Haar- oder Augenfarbe. Ausgelöst durch eine komplexe Reihe von Ereignissen beinhaltet die Genexpression die Verwendung der Informationen, die in den sequenzierten Basen der DNA enthalten sind, um die Anweisungen für die Peptidbiosynthese zu spezifizieren. Die produzierten Proteine beeinflussen den Phänotyp, der leicht beobachtbare physikalische Merkmale sein oder als subtile chemische Veränderungen eingeführt werden kann. Der Informationsfluss geht von der DNA über die Ribonukleinsäure (RNA) und schließlich in ein Protein.
Die Transkription ist die erste Phase der Genexpression, die eine zur DNA komplementäre RNA-Molekülsynthese bewerkstelligt. Die RNA-Synthese wird durch die DNA-Matrize durch Basenpaarung bestimmt, sodass A immer mit U und G immer mit C paart. A, U, G und C repräsentieren die Nukleotidbasen Adenin, Uracil, Guanin bzw. Cytosin . Diese Phase findet innerhalb des Zellkerns statt und wird als Transkription bezeichnet, weil sie das Problem der Aufnahme von DNA-Informationen löst und sie in eine andere Art von Nukleinsäure, die Boten-RNA (mRNA), transkribiert.
Das Kernereignis der Peptidbiosynthese und der zweite Schritt der Genexpression ist die Translation, ein Prozess, bei dem die mRNA als codierte Botschaft verwendet wird, um die Peptidbiosynthese zu steuern. Im Zytoplasma der Zelle erfolgt die Translation in mehreren Schritten: Initiation, Elongation und Termination. Die transkribierte Information wird verwendet, um die Aminosäuresequenzierung des Polypeptids zu bestimmen. Es wird noch eine andere Art von Ribonukleinsäure verwendet, die als RNA-Transferase (tRNA) bezeichnet wird und notwendig ist, um die Aminosäuren in ihrer codierten Reihenfolge zu den Ribosomen zu bewegen. Drei aufeinanderfolgende Nukleotidbasen, die als Codons in der mRNA bezeichnet werden, bestimmen eine Art von Aminosäure und wird als Triplettcode bezeichnet. Die Codons UGA, UAA und UAG sind nur Terminationscodes. Alle Codons und Anweisungen zusammen umfassen den genetischen Code.