Помимо информации о том, какой именно белок нужно сделать, в геноме ДНК есть и дополнительные сведения, например, точное указание, в какой конкретный момент белок должен быть произведен.

Казалось бы, такая важная информация должна быть суперструктурированной, но ученые с удивлением выяснили, что у большинства многоклеточных организмов нашей планеты удивительно неупорядоченные геномы. Частички кодирующей ДНК перемежаются с внушительных размеров массивами ДНК, роль которой совершенно не ясна. А на протяжении некоторых участков генома и вовсе не содержится генов.

Геномная ДНК не управляет синтезом белка напрямую, используя в роли посредника РНК. Процесс, через который закодированное в ДНК задание расшифровывается клеткой для проведения синтеза белков называется экспрессией — компоненты клетки распознают гены, считывают информацию и декодируют ее, а затем реализуют задание гена. Так поддерживается рабочее состояние генов и их воспроизведение через создание точной их копии. То есть гены, неся в себе информацию, которая заставляет клетки их клонировать, застрахованы от неожиданного прекращения существования.

Экспрессия генов состоит из нескольких этапов. У клетки формируется потребность в определенном белке — запускается процесс транскрипции, то есть последовательность нуклеотидов в нужной части ДНК копируется в РНК. Эти РНК-копии фрагментов ДНК выступают в качестве матриц для синтеза белка — процесс трансляции. С одного гена может быть снято любое количество РНК-слепков.

Поток информации в клетках направлен от ДНК к РНК, от РНК к белку — обратный процесс считается невозможным, это центральная догма молекулярной биологии.

РНК-матрицы не сразу же идут в работу, то есть служат для создания белка, но до этого проходят этап процессинга, в который включается, например, сплайсинг — смысл молекулы РНК на этом этапе может коренным образом поменяться.

Собственно, синтез белка, входящий в процесс трансляции, носит название элонгация.

Клетка может регулировать экспрессию генов в соответствии с потребностями — в случае крайней необходимости большое количество белка может синтезироваться очень и очень быстро.