Proteinsyntese oppnås gjennom en prosess som kalles oversettelse. Etter DNA blir transkribert til en messenger RNA (mRNA) molekyl under transkripsjon, mRNA må oversettes for å produsere en protein. I oversettelse mRNA sammen med overføre RNA (tRNA) og ribosomer samarbeide om å produsere proteiner.
Overfør RNA spiller en enorm rolle i proteinsyntese og oversettelse. Dens jobb er å oversette meldingen innen nukleotidsekvensen til mRNA til en spesifikk aminosyre sekvens. Disse sekvensene forbindes for å danne et protein. Transfer RNA er formet som et kløverblad med tre løkker. Den inneholder et aminosyrefestingssted i den ene enden og en spesiell seksjon i den midterste sløyfen kalt antikodonstedet. Antikodonet gjenkjenner et spesifikt område på et mRNA kalt a kodon.
Oversettelse skjer i cytoplasma. Etter å ha forlatt cellekjernen, mRNA må gjennomgå flere modifikasjoner før de blir oversatt. Deler av mRNA som ikke koder for aminosyrer, kalt introner, fjernes. En poly-A-hale, bestående av flere adeninbaser, blir tilsatt til den ene enden av mRNA, mens en guanosin-trifosfat-hette tilsettes i den andre enden. Disse modifikasjonene fjerner unødvendige seksjoner og beskytter endene av mRNA-molekylet. Når alle modifikasjonene er fullført, er mRNA klar for oversettelse.
Når messenger-RNA er endret og er klar for oversettelse, binder det seg til et bestemt nettsted på en ribosom. Ribosomer består av to deler, en stor underenhet og en liten underenhet. De inneholder et forpliktende nettsted for mRNA og to bindende nettsteder for overføre RNA (tRNA) lokalisert i den store ribosomale underenheten.
Under oversettelse festes en liten ribosomal underenhet til et mRNA-molekyl. På samme tid gjenkjenner og binder en initiativtager tRNA-molekyl seg til en spesifikk kodonsekvens på det samme mRNA-molekylet. En stor ribosomal underenhet blir deretter med i det nydannede komplekset. Initiatoren tRNA er bosatt i ett bindingssted for ribosomet kalt P nettstedet, forlater det andre bindende nettstedet, the EN nettsted, åpent. Når et nytt tRNA-molekyl gjenkjenner den neste kodonsekvensen på mRNA, festes det til det åpne EN nettstedet. Det dannes en peptidbinding som forbinder aminosyre av tRNA i P sted til aminosyren til tRNA i EN bindende sted.
Når ribosomet beveger seg langs mRNA-molekylet, blir tRNA i P nettstedet blir utgitt og tRNA i EN nettstedet er omplassert til P nettstedet. De EN bindingssted blir ledig igjen inntil et annet tRNA som gjenkjenner det nye mRNA-kodonet tar den åpne posisjonen. Dette mønsteret fortsetter når molekyler av tRNA frigjøres fra det komplekse, nye tRNA-molekyler fester seg, og aminosyre kjeden vokser.
Ribosomet vil oversette mRNA-molekylet til det når et termineringskodon på mRNA. Når dette skjer, vokser det protein kalt en polypeptidkjede frigjøres fra tRNA-molekylet og ribosomet deles tilbake i store og små underenheter.
Den nydannede polypeptidkjeden gjennomgår flere modifikasjoner før den blir et fullt fungerende protein. Proteiner har en forskjellige funksjoner. Noen vil bli brukt i cellemembran, mens andre vil forbli i cytoplasma eller bli transportert ut av celle. Mange kopier av et protein kan lages fra ett mRNA-molekyl. Dette er fordi flere ribosomer kan oversette det samme mRNA-molekylet samtidig. Disse klyngene med ribosomer som oversetter en enkelt mRNA-sekvens kalles polyribosomer eller polysomer.