בתוך מערכת ביולוגית, הדנ"א מקודד את הרנ"א, ורצף הנוקלאוטידים ב-RNA מגדיר עוד יותר את רצף חומצות האמינו בחלבון. זה נקרא "הדוגמה המרכזית של ביולוגיה מולקולרית" - מונח שטבע פרנסיס קריק. דוגמה מרכזית היא עיקרון מוצק בביולוגיה המגדיר את זרימת המידע הגנטי בתוך כל צורת חיים. שני השלבים הבסיסיים בדוגמה המרכזית הם - תמלול ותרגום.

שעתוק הוא סינתזה של מולקולות RNA על ידי RNA פולימראז וחלבונים נלווים אחרים באמצעות DNA כתבנית. זה קורה בשלושה שלבים - אתחול, התארכות וסיום ומוביל למולקולות RNA מוקדמות שיש צורך לעבד עוד יותר. בעוד באיקריוטים, כל תהליך השעתוק מתרחש בתוך גרעין התא המוגדר; שעתוק בפרוקריוטים מתרחש בציטופלסמה עצמה. חוץ מזה, בעוד שלפרוקריוטים יש רק סוג אחד של RNA פולימראז, לתאים אאוקריוטים יש שלושה סוגים של RNA פולימראז - I, II ו- III כדי לתמלל מחלקות RNA שונות.

באיקריוטים, עיבוד מולקולות קדם-mRNA ל-mRNA בוגר מתרחש בדרך כלל לצד שעתוק. זה גם הכרחי עבור התחבורה שלה לתוך הציטופלסמה, שם זה יכול להיות מתורגם לחלבון. הריבוזומים בציטופלסמה מפענחים את מולקולות ה-mRNA בעזרת מולקולות tRNA, ומסנתזים שרשרת של חומצות אמינו. בתוך הריבוזומים נוצרים קשרים פפטידים בין חומצות האמינו המובילות לפוליפפטיד. פוליפפטיד זה מקופל מאוחר יותר לחלבון פעיל שיכול לבצע את תפקידיו בתוך התא.

כל פגמים בכל התהליך הזה יכולים להתברר כמזיקים לתא. לכן, התאים אוכפים בדיקות איכות בשלבים שונים כדי להבטיח את הסינתזה של החלבון הנכון. כל RNA פגום או מולקולת חלבון מסונתזת ולכן מתפרקת באמצעות מנגנונים מוגדרים מראש.