Die Proteinbiosynthese ist ein fundamentaler biologischer Prozess, bei dem genetische Information in Proteine übersetzt wird. Im Zentrum steht der genetische Code, der universell und eindeutig ist.
Der genetische Code weist mehrere wichtige Eigenschaften auf. Er ist universell, was bedeutet, dass er in fast allen Organismen gleich funktioniert. Er ist degeneriert, da mehrere Codons für die gleiche Aminosäure codieren können. Die Entschlüsselung des genetischen Codes erfolgt durch das Zusammenspiel verschiedener RNA-Arten. Die mRNA dient als Informationsträger und wird aus der DNA-Vorlage im Zellkern erstellt. Die tRNA transportiert die Aminosäuren zum Ribosom, wo die eigentliche Proteinsynthese stattfindet.
Das Meselson-Stahl-Experiment war ein wegweisendes Experiment in der Biologie, das die semikonservative DNA-Replikation bewies. Bei der Durchführung wurden E. coli-Bakterien in schwerem Stickstoff kultiviert und dann in normales Medium überführt. Die Ergebnisse zeigten, dass nach der ersten Generation DNA-Moleküle mit gemischter Dichte entstanden, was nur durch den semikonservativen Mechanismus erklärt werden konnte. In der 3. Generation bestätigte sich dieses Muster weiter. Der Unterschied zwischen RNA und DNA liegt hauptsächlich in der chemischen Struktur: RNA enthält Ribose und Uracil statt Thymin, während DNA Desoxyribose enthält. Die rRNA ist ein wesentlicher Bestandteil der Ribosomen und damit essentiell für die Proteinsynthese. Der Aufbau der mRNA ist linear und einzelsträngig, während die tRNA eine charakteristische Kleeblattstruktur aufweist.
