Quando i geni sono espressi in proteine, il DNA viene dapprima trascritto nell'RNA messaggero (mRNA), che viene poi tradotto dall'RNA di trasferimento (tRNA) in una catena crescente di amminoacidi chiamata un polipeptide. I polipeptidi vengono quindi processati e piegati in proteine funzionali. I complessi passaggi della traduzione richiedono molte forme diverse di tRNA per adattarsi alle molteplici variazioni del codice genetico.
Nucleotidi
Ci sono quattro nucleotidi nel DNA: adenina, guanina, citosina e timina . Questi nucleotidi, noti anche come basi, sono disposti in gruppi di tre codoni chiamati. Poiché ci sono quattro aminoacidi che potrebbero comprendere ciascuna delle tre basi in un codone, ci sono 4 ^ 3 = 64 possibili codoni. Alcuni codoni codificano per lo stesso amminoacido, e quindi il numero effettivo di molecole di tRNA necessarie è inferiore a 64. Questa ridondanza nel codice genetico viene definita "oscillazione".
Aminoacidi
Ogni codice codone per un amminoacido. È la funzione delle molecole di tRNA per tradurre il codice genetico dalle basi in amminoacidi. Le molecole di tRNA realizzano questo legame con un codone su un'estremità del tRNA e un amminoacido sull'altra estremità. Per questo motivo, è necessaria una varietà di molecole di tRNA per adattarsi non solo alla varietà di codoni ma anche ai diversi tipi di amminoacidi nel corpo. Gli umani usano tipicamente 20 diversi aminoacidi.
Stop Codons
Mentre la maggior parte dei codici codifica per un amminoacido, tre codoni specifici innescano la fine della sintesi del polipeptide piuttosto che la codifica per il prossimo amminoacido nel proteine in crescita. Ci sono tre codoni di questo tipo, chiamati codoni di stop: UAA, UAG e UGA. Quindi, oltre ad aver bisogno di molecole di tRNA da associare ad ogni amminoacido, un organismo ha bisogno di altre molecole di tRNA per associarsi con i codoni di stop.
Aminoacidi non standard
Oltre a i 20 amminoacidi standard, alcuni organismi usano aminoacidi addizionali. Ad esempio, il tRNA della selenocisteina ha una struttura leggermente diversa da quella degli altri tRNA. Il tRNA della selenocisteina si accoppia inizialmente con la serina, che viene poi convertita in selenocisteina. È interessante notare che i codici UGA (uno dei codoni di stop) per la selenocisteina e quindi le molecole assistive sono necessari per evitare l'arresto della sintesi proteica quando il macchinario di traduzione della cellula raggiunge il codone della selenocisteina.
