Użycie znakowanych radioaktywnością aminokwasów pozwoliło wykazać, że procesy biosyntezy białka — ten największy dotąd sekret żywej komórki — można bez większych trudności badać w zwyczajnej szklanej probówce. Wystarczy w tym celu rozbić komórki bakterii Escherichia coli i do uzyskanego ekstraktu bez- komórkowego dodać aminokwasów (wśród nich radioaktywnych) oraz związku zawierającego wiązanie wysokoenergetyczne, by obserwować wbudowywanie się piętna radioaktywnego do białek. Ekstrakt z Escherichia coli, nazywany też często układem bezkomórkowym, zawiera rybosomy, bakteryjny mRNA, różne tRNA oraz pewne enzymy konieczne do funkcjonowania aparatu biosyntezy. Po wyczerpaniu się własnego mRNA system może funkcjonować również na mRNA dodanych z zewnątrz. Po translacji zsyntetyzowany peptyd ulega często dodatkowej obróbce, zanim tanie się właściwym, funkcjonalnym białkiem komórkowym. Oprócz wspomnianego już usuwania początkowej N-formylometioniny następować może enzymatyczne wycinanie całych fragmentów łańcucha peptydowego. Na przykład znany hormon peptydowy trzustki — insulina, syntetyzowany jest jako tak zwana proinsulina, forma nieaktywna fizjologicznie. Dopiero potranslacyjne wycięcie określonego fragmentu łańcucha daje aktywną fizjologicznie insulinę. Niektóre aminokwasy wchodzące w skład białek ulegają już po translacji modyfikacjom poprzez enzymatyczne dołączenie niewielkich grup bocznych, na przykład grupy hydroksylowej — OH.

Zamiana jednego aminokwasu w białku, szczególnie zamiana na aminokwas o podobnym charakterze chemicznym, może odbić się tylko nieznacznie lub wcale na aktywności biologicznej białka. W przypadku enzymów zmiany w centrum aktywnym mają oczywiście inną wagę niż zmiany w pozostałej części cząsteczki. Typowym przykładem mutacji polegających na zamianie zasad są zamiany pojedynczych aminokwasów w hemoglobinie ludzkiej, wykryte w różnych miejscach kuli ziemskiej. Nietrudno zauważyć, że zmiany powodowane przez tego rodzaju mutacje mogą się nagromadzać w DNA. Jedną z typowych zmian powodowanych w DNA przez czynniki mutageniczne jest powstawanie nowych wiązań kowalencyjnych między zasadami pod wpływem promieniowania ultrafiołkowego. Dimer pirymidynowy uniemożliwia prawidłowe parowanie się zasad. Podczas replikacji takiego miejsca nastąpiłby w nim nieuchronnie błąd w kopiowaniu matrycy zawierającej dimer. Usunięcie dimeru nastąpić może albo dzięki tak zwanej reakcji foto- reaktywacji (np. w komórkach skóry), podczas której enzym zwany fotoliazą rozczepia, pod wpływem światła widzialnego, dimery z powrotem do monomerów, albo też, pod nieobecność światła, w procesach tak zwanej reperacji ciemnej. O ile fotoreaktywacja naprawia zwykle efekty fotochemicznego sprzężenia pirymidyn, o tyle procesy reperacji ciemnej naprawiają oprócz tego również zmiany powstałe w łańcuchu DNA pod wpływem mutagenów chemicznych. Tych ostatnich jest bardzo wiele, a każdy rok działalności gospodarczej człowieka wydatnie zwiększa ich stężenie w atmosferze i hydrosferze ziemskiej.