La información genética de un organismo se expresa a través de un sistema conocido como código genético, en el que los codones del ácido ribonucleico mensajero (ARNm) juegan un papel importante. Los codones MRNA son conjuntos de nucleótidos que actúan como plantilla para la síntesis de proteínas. Esta plantilla se crea a través de la transcripción del ácido desoxirribonucleico (ADN). El MRNA luego interactúa con el ARN de transferencia (tRNA) durante la traducción, formando una cadena polipeptídica de aminoácidos. Cada codón de ARNm consta de tres bases que se corresponden con bases coincidentes en un anticodón de ARNt, que a su vez está unido a un aminoácido específico.
Las cadenas de ADN y ARN consisten en cadenas de nucleótidos que están conectadas entre sí mediante un emparejamiento de bases complementario. Las cuatro nucleobases de ADN, que son los componentes clave de las moléculas de nucleótidos, son adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). En el ARN, el uracilo (U) reemplaza a la timina. La adenina se combina con timina o uracilo, mientras que la guanina se combina con citosina.
MRNA es una plantilla creada a partir de ADN a través de un proceso conocido como transcripción. La enzima ARN polimerasa divide la doble hélice de ADN y empareja las cadenas individuales de ADN con bases de ARN complementarias. Por ejemplo, un conjunto de bases de ADN que lee AATCAG creará un conjunto de ARNm que lee UUAGUC. La cadena de ARNm luego se rompe para su posterior procesamiento.
Los orgánulos llamados ribosomas son el sitio de traducción, el proceso por el cual el ARNm se decodifica en una proteína correspondiente. En la traducción, el ARNm se «lee» como una serie de tripletes de nucleótidos conocidos como codones de ARNm. Usando el ejemplo del párrafo anterior, los codones de ARNm que tenemos son UUA y GUC. El proceso de traducción empareja cada uno de estos codones de ARNm con un anticodón de ARNt complementario. UUA se emparejará con tRNA anticodon AAU, y GUC se emparejará con CAG.
Cada molécula de ARNt contiene un sitio anticodón, que se une al ARNm, y un sitio terminal, que se une a un aminoácido específico. La molécula de ARNt lleva su aminoácido al sitio de traducción. A medida que las moléculas de ARNt se unen a los codones complementarios de ARNm, estos aminoácidos forman una cadena de polipéptidos en crecimiento. El conjunto de aminoácidos en la cadena polipeptídica determina la estructura y función de la proteína que se sintetiza. De esta manera, la información original del ADN finalmente se expresa como una proteína específica.
Para continuar con nuestro ejemplo, supongamos que tenemos codones de ARNm UUA y GUC. UUA codifica el aminoácido leucina y GUC codifica valina, por lo que la cadena de polipéptidos en este punto consistiría en leucina seguida de valina. Varios codones de ARNm corresponden a cada aminoácido. Otro codón que codifica la leucina, por ejemplo, es UUG.
Algunos codones de ARNm no codifican un aminoácido en absoluto, y en su lugar funcionan como codones de «parada». Estos tripletes señalan el final de la traducción y se unen a proteínas llamadas factores de liberación, que provocan la liberación de la cadena polipeptídica. Los codones de parada de MRNA son UGA, UAG y UAA. También existe un codón de inicio correspondiente, que señala el inicio de la traducción. El codón de inicio habitual es AUG, que codifica el aminoácido metionina.