Η σύνθεση μιας πρωτεΐνης ξεκινά όταν το γονίδιο για την πρωτεΐνη κωδικοποιείται και εκφράζεται μέσω της διαδικασίας μεταγραφής. Η μεταγραφή είναι αυτό που μεταδίδει πληροφορίες από το DNA στο RNA. Οι λέξεις πρωτεΐνες προέρχονται από τα ελληνικά «πρωτεΐνες» που σημαίνει πρώτα, αυτά είναι βιομόρια με τη μορφή γραμμικών αλυσίδων αποτελούμενων από αμινοξέα, οι πρωτεΐνες παίζουν θεμελιώδη ρόλο στη ζωή, καθώς είναι τα πιο ευπροσάρμοστα και διαφορετικά βιομόρια.
Η διαδικασία της σύνθεσης ξεκινά από ένα πρότυπο mRNA μιας πρωτεΐνης, αυτό ονομάζεται μετάφραση. Το mRNA φορτώνεται από το ριβόσωμα και διαβάζει τρία νουκλεοτίδια κάθε φορά, συνδυάζοντας κάθε γενετικό κώδικα ή κωδικόνιο με τις αζωτούχες βάσεις ή το αντίδοτό του που βρίσκονται στο ένα μόριο μεταφοράς RNA που φέρεται από το αντίστοιχο αμινοξύ ο γενετικός κώδικας που αναγνωρίζει. Το ένζυμο αμινοακυλ tRNA συνθετάση φορτώνει μόρια RNA (tRNA) με τα σωστά αμινοξέα.
Το μέγεθος μιας συντεθειμένης πρωτεΐνης μπορεί να μετρηθεί από την ποσότητα των αμινοξέων που περιέχει ή από τη συνολική μοριακή μάζα της, η οποία συνήθως εκφράζεται σε daltons (Da, συνώνυμο με τη μονάδα ατομικής μάζας) ή την παράγωγη μονάδα του kilodalton (kDa). Μόλις συντεθεί ή μέσω της διαδικασίας σύνθεσης ενώ η πρωτεΐνη κάμπτεται, προσαρμόζει ένα χαρακτηριστικό σχήμα που της επιτρέπει να εκτελεί τη λειτουργία της. Με αυτόν τον τρόπο, υπάρχει μια σημαντική ροή βιολογικών πληροφοριών από το DNA στο RNA που καταλήγει στην ακολουθία της πρωτεΐνης που, καθορίζοντας τη δομή της, της επιτρέπει να εκτελεί μια συγκεκριμένη λειτουργία.
Η απόδοση της πρωτεϊνικής σύνθεσης χωρίζεται στις ακόλουθες φάσεις:
- Φάσεις ενεργοποίησης αμινοξέων.
- Η μεταφραστική φάση που περιλαμβάνει:
- Έναρξη σύνθεσης πρωτεϊνών.
- Επιμήκυνση της μονομερούς πρωτεϊνικής αλυσίδας.
- Ολοκλήρωση της πρωτεϊνικής σύνθεσης.
- Σύνδεση μονομερών πρωτεϊνικών αλυσίδων και, σε ορισμένες περιπτώσεις, προσθετικών ομάδων για την κατασκευή πρωτεϊνών.
Στο τέλος της φάσης σύνθεσης μιας πρωτεΐνης, το αγγελιοφόρο RNA απελευθερώνεται που μπορεί να διαβαστεί ξανά, ακόμη και πριν τελειώσει η σύνθεση μιας πρωτεΐνης, το επόμενο μπορεί να ξεκινήσει, δηλαδή, το ίδιο αγγελιοφόρο RNA μπορεί να χρησιμοποιηθεί από αρκετούς ριβοσώματα την ίδια στιγμή.
