Het tweestrengige, dubbel helixvormige molecuul deoxyribonucleïnezuur (DNA) slaat de genetische code op voor de meeste organismen. DNA bevat niet alleen genetische instructies voor celdeling en reproductie, maar het fungeert ook als basis voor duizenden eiwitten. Dit houdt twee processen in: transcriptie en vertaling.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Voor eiwitsynthese moet messenger-RNA worden gemaakt van één DNA-streng, het sjabloon strand. De andere streng, de coderende streng genoemd, komt achtereenvolgens overeen met het messenger-RNA, behalve het gebruik van uracil in plaats van thymine.
Transcriptie

Voor eiwitsynthese moet DNA eerst worden gekopieerd naar messenger-ribonucleïnezuur, of mRNA. Dit proces wordt transcriptie genoemd. Het mRNA bevat de coderingsinformatie om eiwitten te maken. In tegenstelling tot DNA is RNA enkelstrengig en niet spiraalvormig van vorm. Het bevat ribose in plaats van deoxyribose, en de nucleotidebasen verschillen door uracil (U) in plaats van thymine (T) te hebben.

Aanvankelijk moet het enzym RNA-polymerase het pre-mRNA-molecuul samenstellen dat een deel van één complementeert DNA bestaat uit twee delen. Omdat het doel niet replicatie maar eiwitsynthese is, hoeft slechts één DNA-streng te worden gekopieerd. De RNA-polymerase hecht zich eerst aan de dubbele helix van DNA en werkt met eiwitten die transcriptiefactoren worden genoemd om te bepalen welke informatie moet worden getranscribeerd. De RNA-polymerase en transcriptiefactoren binden aan deze DNA-streng, de sjabloonstreng genoemd.

De eenheid van RNA-polymerase en transcriptiefactoren beweegt langs de streng in een richting van 3 'tot 5' (3 prime tot 5 prime) en maakt een nieuwe streng mRNA met complementaire basenparen. RNA-polymerase bouwt het mRNA op met extra nucleotiden in verlenging. De complementaire nucleotiden in mRNA verschillen echter van DNA doordat uracil thymine vervangt. Het mRNA loopt in een richting van 5 'tot 3' (5 prime tot 3 prime). Nadat de verlenging stopt, scheidt mRNA zich van de DNA-matrijsstreng in terminatie. Dan dient mRNA in een rol van boodschapper in de cel, of het wordt gebruikt bij eiwitvorming of vertaling.
Vertaling

Het nieuw samengestelde mRNA kan beginnen met vertalen. Vertalen omvat het lezen van het mRNA om nieuwe eiwitten te genereren. Codons, sequenties in combinaties van drie van de mRNA-nucleotiden A, C, G of U vormen aminozuren. Ribosomen, de eiwitproducerende eenheden van cellen, werken aan het bouwen van nieuwe eiwitten uit ketens van die aminozuren.
Template Strand

De DNA-streng waaruit mRNA is opgebouwd, wordt de template-streng genoemd omdat deze dient als een sjabloon voor transcriptie. Het wordt ook de antisense streng genoemd. De sjabloonstreng loopt in een richting van 3 'tot 5'.
Coderingsstreng

De DNA-streng die niet als sjabloon voor transcriptie wordt gebruikt, wordt de coderende streng genoemd, omdat deze overeenkomt met dezelfde volgorde als de mRNA dat de codonsequenties bevat die nodig zijn om eiwitten te bouwen. Het enige verschil tussen de coderende streng en de nieuwe mRNA-streng is in plaats van thymine, uracil neemt zijn plaats in de mRNA-streng in. De coderende streng wordt ook de sense-streng genoemd. De coderende streng loopt in een richting van 5 'tot 3'.

De dubbele transcriptie- en translatieprocessen konden niet doorgaan zonder de dubbelstrengige aard van de dubbele DNA-helix.