Los aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas, macromoléculas llamadas polipéptidos que tienen una variedad de funciones dentro del cuerpo humano en forma de hormonas, anticuerpos y enzimas. Algunas proteínas son estructurales, incluidos los ligamentos, el cabello y las uñas. La biosíntesis de péptidos, también llamada síntesis de proteínas o péptidos, se refiere a una sucesión de procesos por los cuales los aminoácidos se unen a través de la formación de un enlace químico llamado enlace peptídico, que finalmente se convierte en un polipéptido. Una vez que se ha sintetizado la proteína, se considera que el gen para ese tipo particular de proteína se expresa, ya que cada célula tiene ácido desoxirribonucleico (ADN), información genética necesaria para fabricar todas las proteínas necesarias para el cuerpo.
La expresión génica tiene que ver con el efecto que tiene el ADN sobre el fenotipo, la representación bioquímica o física de los genes en un individuo, como el color del cabello o los ojos. Debido a una compleja serie de eventos, la expresión génica implica el uso de la información contenida en las bases secuenciadas de ADN para especificar las instrucciones para la biosíntesis de péptidos. Las proteínas producidas afectan el fenotipo, que pueden ser rasgos físicos fácilmente observables o introducidos como cambios químicos sutiles. El flujo de información va del ADN al ácido ribonucleico (ARN) y finalmente a una proteína.
La transcripción es la primera fase de la expresión génica, que logra la síntesis de la molécula de ARN que es complementaria al ADN. La síntesis de ARN está determinada por la plantilla de ADN a través del emparejamiento de bases, de modo que A siempre se empareja con U y G siempre se empareja con C. A, U, G y C representan las bases de nucleótidos adenina, uracilo, guanina y citosina, respectivamente . Esta etapa ocurre dentro del núcleo de la célula y se conoce como transcripción porque resuelve el problema de tomar información de ADN y la transcribe en otro tipo de ácido nucleico, el ARN mensajero (ARNm).
El evento central de la biosíntesis de péptidos y el segundo paso de la expresión génica es la traducción, un proceso en el que el ARNm se utiliza como un mensaje codificado para dirigir la biosíntesis de péptidos. Ocurriendo en el citoplasma de la célula, la traducción se realiza en varios pasos: iniciación, alargamiento y terminación. La información transcrita se usa para determinar la secuencia de aminoácidos del polipéptido. Todavía se usa otro tipo de ácido ribonucleico, denominado ARN transferasa (ARNt), necesario para mover los aminoácidos a los ribosomas en su orden codificado. Tres bases de nucleótidos consecutivas denominadas codones en el ARNm determinan un tipo de aminoácido y se denomina código de triplete. Los codones UGA, UAA y UAG son solo códigos de terminación. Todos los codones e instrucciones juntos abarcan el código genético.