在几年的时间里，Marshall Nirenberg，Har Khorana和Severo Ochoa及其同事阐明了遗传密码 – 展示了核酸及其4个字母字母表如何确定蛋白质中20种氨基酸的顺序。信使RNA一次解释三个字母;一组三个核苷酸形成编码氨基酸的“密码子”。由四个可能的字母组成的三个字母的单词可以有64（4 x 4 x 4）排列，这足以编码生物中的20个氨基酸。
1955年，Ochoa分离出RNA聚合酶，这是一种从DNA中复制RNA分子的酶。他制造了第一个合成RNA分子。后来，Nirenberg和Khorana率先破译了遗传密码。在大肠杆菌的提取物中，他们添加了合成RNA和放射性标记的氨基酸，并观察了制造了哪种多肽。例如，poly-U RNA – 完全由尿嘧啶制成的RNA链 – 指导苯丙氨酸链的形成，因此三重组UUU清楚地编码苯丙氨酸。这是第一个破译的密码子。（由于遗传密码的冗余，不止一个密码子可以编码大多数氨基酸;例如，密码子UUC也指定苯丙氨酸。
随着时间的推移，所有密码子都被破译了，包括AUG不仅编码氨基酸蛋氨酸，而且还需要开始蛋白质翻译，以及标志着蛋白质合成结束的三个密码子 – “终止密码子”UAG，UAA和UGA。
