Nükleik asit ve protein sentezi biyolojik hücrelerde meydana gelen bir dizi adımla bağlanır. Deoksiribonükleik asidinde (DNA) kodlanmış canlı bir organizmanın genetik bilgisi, proteinlerin sentezi yoluyla ifade edilir. Nükleik asit ve protein sentezi etkileşimleri iki işleme ayrılabilir: DNA'daki bilgilerin bir ribonükleik asit (RNA) şablonuna kopyalandığı transkripsiyon ve RNA şablonunun bir protein oluşturmak için kullanıldığı çeviri.
Bir DNA molekülü, karakteristik çift sarmal şeklini oluşturmak üzere birbirine bağlanan, nükleotitler adı verilen iki uzun alt birim zincirinden oluşur. Her bir nükleotit, dört tipi olan bir nükleobaz olarak bilinen moleküler bir bileşeni içerir: adenin (A), guanin (G), sitozin (C) ve timin (T). RNA'da timin, urasil (U) ile değiştirilir. Organizmanın genetik bilgisi, bu dört bazın tekrar eden modellerinde depolanır. Her bir nükleobaz, karşıt iplikçik üzerinde tamamlayıcı bir nükleobaz içeren bir baz çifti oluşturur - adenin, timin veya urasil ile bağlanır ve guanin, sitozin ile bağlanır.
Transkripsiyon sırasında, nükleik asit ve protein sentezini birleştirmede ilk adım, enzimler DNA'yı iki bileşen zincirine böler. Daha sonra açığa çıkan DNA şablonundan bir mesajcı RNA molekülü (mRNA) birleştirilir. MRNA, DNA'dakilere tamamlayıcı nükleobazları bağlayan ve bilgilerin bir nükleotid zincirinde bir kopyasını yaratan enzimlerden oluşur. Bu zincir daha sonra DNA'dan salınır ve tek zincirli bir mRNA molekülü oluşturur.
Transkripsiyon, hücrenin çekirdeğinde meydana gelir, ancak bir sonraki aşama, translasyon, sitoplazmada - özellikle, ribozomlar olarak bilinen organellerin bölgesinde meydana gelir. MRNA, ribozoma doğru hareket eder ve üç nükleotid kodon kümelerinde kod çözülür. MRNA'daki her kodon, bir transfer RNA (tRNA) molekülü tarafından taşınan tamamlayıcı bir antikodona karşılık gelir. Örneğin, baz GAU içeren mRNA kodonu, tRNA antikodonu CUA'ya karşılık gelir.
Her tRNA molekülü, belirli bir amino aside bağlı nükleotid üçlüsünden oluşur. TRNA'lar mRNA zincirine bağlandıklarında, bir araya getirdikleri amino asitler bir polipeptit zinciri oluşturur. Sonunda, çeviri sonlandırılır ve bir protein oluşturan polipeptit zinciri tamamlanır.
Transkripsiyon ve çeviri, nükleik asit ve protein sentezini çeşitli şekillerde bağlar. MRNA'daki bilgiler, polipeptit zincirindeki amino asitlerin dizilimini kontrol eder ve böylece oluşan proteini belirler. MRNA, orijinal DNA dizisinden oluşturulur. Başka bir nükleik asit olan TRNA da polipeptit zincirinin oluşturulmasında önemli bir rol oynar. Bu yollarla, nükleik asit ve protein sentezi karmaşık bir şekilde birbirine bağlı olan biyolojik kavramlardır.
