1. Molekulaarbioloogilised põhiprotsessid

DNA replikatsioon on 
matriitssüntees, mille tulemusena saadakse ühest DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli. 

Geneetilise koodi omadused:

•sünonüümsus – ühele aminohappele võib vastata mitu koodonit;

•ühetähenduslikkus – ühele koodonile vastab ainult üks aminohape;

•mittekattuvus – iga nukleotiid kuulub ainult ühte koodonisse;

•universaalsus – kood on samasugune nii eel- kui päristuumsetel rakkudel

Koodon = kolm järjestikust nukleotiidi tabelist: 1.  vasakult, 2. ülevalt, 3. paremalt = aminohape

mRNA – valku kodeeriva geeni info edastaja ribosoomi
rRNA – osaleb  ribosoomis valgusünteesis
tRNA – transpordib aminohappeid ribosoomi
aminohapped – valgu monomeerid
erinevad ensüümid
ATP ja GTP – energiaallikad

Et DNA-ahelat oleks võimalik kopeerida, tuleb kaks omavahel kokkukeerdunud ahelat eraldada. Ahelaid seovad komplementaarsusprintsiibi alusel nukleotiidide vahele moodustunud vesiniksidemed. DNA replikatsiooni alguses katkestab ensüüm helikaas need vesiniksidemed ja DNA-kaksikheeliks avaneb. Kuna iga kromosoomi koostises on üks väga pikk DNA-molekul, peab replikatsioon algama korraga paljudest kohtadest. Kohas, kus DNA-ahelad on lahti keerdunud, algab uue DNA süntees. Seda teeb ensüüm DNA-polümeraas, mis sünteesib mõlema vana ahela järgi uued DNA-ahelad, lähtudes taas komplementaarsusprintsiibist ja infot loetakse  DNA-d 3’→5′ suunas. Tulemuseks on kaks uut DNA-kaksikheeliksit, milles mõlemas on üks ahel vanast kaksikheeliksist ja üks uus, värskelt sünteesitud ahel. Mõlemad kaksikheeliksid sisaldavad sama geneetilist teavet.

Transkriptsioon on jagatud mitmeks etapiks: (1) RNA-polümeraas harutab lahti DNA, lõhkudes komplementaarsete nukleotiidide vahel olevad vesiniksidemed; (2) RNA nukleotiidid paarduvad komplementaarsete DNA aluspaaridega; (3) RNA- polümeraasi abiga sünteesitakse  komplementaarsuse alusel (A-U ja C-G) RNA molekul; (4)  Lahtiharutatud RNA+DNA heeliksite vahel olevad vesiniksidemed katkevad, vabastades uue sünteesitud RNA ahela. DNA transkriptsiooni ühik, mis kodeerib valku, sisaldab peale otse valku transleeritava järjestuse (kodeeriva järjestuse) ka regulatoorseid järjestusi, mis juhivad ja reguleerivad seda valgusünteesi. Infot loetakse ka transkriptsioonil DNA-d 3’→5′ suunas. Samaaegselt luuakse komplementaarset RNA-d 5’→3′ suunas. kasutatakse transkriptsiooniks ainult ühte kahest ahelast. Kasutatavat ahelat nimetatakse ka matriitsahelaks. Ainult ühe ahela kasutamine on põhjustatud sellest, et RNA on vastupidi DNA-le enamikus organismides üheahelaline. 

Antikoodon seostub komplementaarsusprintsiibi alusel mRNA-ahelas oleva koodoniga ja toob  ribosoomi mRNA koodonile vastava aminohappe. Et alguskoodoniks on AUG, siis on metioniini kandvas tRNA-molekulis antikoodoniks UAC. Raku tsütoplasmes on olemas igale aminohappe koodonile vastavad tRNA-molekulid. Kui alguskoodonile vastav aminohape metioniin on ribosoomi toodud, siseneb ribosoomi teine tRNA-molekul, mille küljes on järgmisele koodonile vastav aminohape. Aminohapete vahele sünteesitakse peptiidside. Nüüd vabaneb esimest aminohapet kandnud tRNA ja väljub ribosoomist. Ribosoom liigub piki mRNA-molekuli edasi ning tekkiva aminohappeahelaga liitub järjest uusi aminohappeid, kuni jõutakse stoppkoodonini. Sellele ei vasta ükski tRNA antikoodon ning aminohappeahela sünteesimine lõpeb.