Die DNA-Replikation und Proteinbiosynthese sind fundamentale Prozesse in allen lebenden Organismen.
Die DNA-Replikation ist ein komplexer Vorgang, bei dem die Erbinformation verdoppelt wird. Der DNA-Replikation Ablauf beginnt mit dem Aufbrechen der DNA-Doppelhelix durch spezielle DNA-Replikation Enzyme wie die Helikase. An der entstehenden Replikationsgabel erfolgt die kontinuierliche und diskontinuierliche Replikation. Während am Leitstrang die DNA-Polymerase III kontinuierlich neue DNA synthetisiert, erfolgt die Synthese am Folgestrang diskontinuierlich in Form von Okazaki-Fragmenten. Diese werden später durch die Ligase verbunden.
Die Proteinbiosynthese unterscheidet sich bei Prokaryoten und Eukaryoten in einigen wichtigen Aspekten. Bei der Proteinbiosynthese bei Prokaryoten findet die Transkription und Translation gleichzeitig im Cytoplasma statt. Im Gegensatz dazu erfolgt die Proteinbiosynthese bei Eukaryoten räumlich getrennt: Die Transkription findet im Zellkern statt, während die Translation im Cytoplasma abläuft. Ein besonderes Merkmal der Proteinbiosynthese Eukaryoten ist das Spleißen, bei dem die nicht-codierenden Introns aus der prä-mRNA herausgeschnitten werden. Der gesamte Proteinbiosynthese Ablauf lässt sich in mehrere Schritte unterteilen: Zunächst wird die DNA-Information in mRNA umgeschrieben (Transkription), dann erfolgt die Übersetzung der genetischen Information in eine Aminosäuresequenz (Translation). Diese Proteinbiosynthese einfach erklärt zeigt, wie aus dem genetischen Code funktionsfähige Proteine entstehen, die für alle Lebensprozesse essentiell sind.
