Cuando los genes se expresan en proteínas, el ADN primero se transcribe en ARN mensajero (ARNm), que luego se traduce por ARN de transferencia (ARNt) en una cadena creciente de aminoácidos llamada un polipéptido. Los polipéptidos se procesan y se pliegan en proteínas funcionales. Los pasos complejos de la traducción requieren muchas formas diferentes de ARNt para acomodar las variaciones multitudinarias en el código genético.
Nucleótidos
Hay cuatro nucleótidos en el ADN: adenina, guanina, citosina y timina . Estos nucleótidos, también conocidos como bases, están dispuestos en conjuntos de tres llamados codones. Debido a que hay cuatro aminoácidos que podrían comprender cada una de las tres bases en un codón, hay 4 ^ 3 = 64 posibles codones. Algunos codones codifican el mismo aminoácido, por lo que el número real de moléculas de ARNt necesarias es menor que 64. Esta redundancia en el código genético se conoce como "oscilación".
Aminoácidos
Cada codón codifica para un aminoácido. La función de las moléculas de ARNt es traducir el código genético de las bases en aminoácidos. Las moléculas de ARNt logran esto uniéndose a un codón en un extremo del ARNt y un aminoácido en el otro extremo. Por esta razón, se necesita una variedad de moléculas de ARNt para acomodar no solo la variedad de codones sino también los diferentes tipos de aminoácidos en el cuerpo. Los humanos típicamente usan 20 aminoácidos diferentes.
Stop Codons
Mientras la mayoría de los codones codifican un aminoácido, tres codones específicos desencadenan el final de la síntesis de polipéptidos en lugar de codificar el siguiente aminoácido en el crecimiento de proteína. Hay tres codones de este tipo, llamados codones de parada: UAA, UAG y UGA. Por lo tanto, además de necesitar moléculas de ARNt para emparejarse con cada aminoácido, un organismo necesita otras moléculas de ARNt para emparejarse con los codones de terminación.
Aminoácidos no estándar
Además de los 20 aminoácidos estándar, algunos organismos usan aminoácidos adicionales. Por ejemplo, el ARNt de selenocisteína tiene una estructura algo diferente que otros ARNt. El ARNt de la selenocisteína se empareja inicialmente con la serina, que luego se convierte en selenocisteína. Curiosamente, UGA (uno de los codones de parada) codifica la selenocisteína y, por lo tanto, se necesitan moléculas de asistencia para evitar detener la síntesis de proteínas cuando la maquinaria de traducción de la célula alcanza el codón de selenocisteína.
