Vakiomenetelmä proteiinin tuotannossa tai proteiinisynteesissä sisältää kaksi osaa: proteiinin transkription ja proteiinin translaation. Proteiinin transkriptio tekee ribonukleiinihapon (RNA) kopion geenistä, joka kantaa suunnitelman tarvittavan proteiinin valmistamiseksi. Proteiinitranslaatiossa RNA: ta käytetään proteiinin valmistamiseen käyttämällä aminohappojen rakennuspalikoita. Bakteerit, jotka ovat prokaryootteja, tuottavat proteiinia yksinkertaisemmalla menetelmällä, joka ei sisällä transkription tai translaation jälkeisiä muutoksia. Monimutkaisemmat eläimet, kuten ihmiset, ovat eukaryootteja ja tekevät muutoksia RNA: han ja proteiineihin proteiinituotannon aikana.
Proteiinin transkriptio tapahtuu solun ytimessä, jossa on deoksiribonukleiinihappo (DNA). DNA on solun geneettinen tai perinnöllinen osa, ja sen sisältämät geenit hallitsevat proteiineja, jotka sitten tuotetaan solussa. Transkription aikana DNA -geeniä käytetään lähettäjä -RNA: n (mRNA) valmistamiseen, joka on RNA -kopio. RNA -polymeraasi, entsyymi, tekee transkription.
Proteiinin translaatioprosessi suoritetaan solun sytoplasmassa, joka on kaikkea solussa ytimen ulkopuolella. Kääntämisessä geenin mRNA -kopiota käytetään lisäämään aminohappoja oikeassa järjestyksessä proteiinin valmistamiseksi. Käännös käyttää proteiinien tuottamiseen ribosomiksi kutsuttua rakennetta.
MRNA sisältää kodoneja, joista jokainen koodaa yhtä 20 aminohaposta. Ribosomi leikkaa mRNA: n. Siirto -RNA: ta (tRNA) käytetään tuomaan sisään uusi aminohappo, joka vastaa mRNA: n paljastettua kodonia. Sitten kaikki muuttuu, uusi kodoni on saatavana ja uusi tRNA tuo sisään seuraavan aminohapon. Tämä jatkuu, kunnes pysäytyskodoni saavutetaan, mikä osoittaa, että proteiini on täysin tuotettu.
On yhtä helppo tapa muistaa, mitkä proteiinintuotantomenetelmät tekevät mitä. Jos haluat kopioida jotain, se on kopioitava. DNA ja RNA ovat hyvin samankaltaisia molekyylejä, joten DNA: n ottaminen ja RNA -kopion tekeminen merkitsisi transkriptiota, joten tätä vaihetta kutsutaan transkriptioksi.
Kääntäminen tarkoittaa yhden kielen ottamista ja tulkitsemista toiselle kielelle. RNA ja proteiinit valmistetaan eri rakennuspalikoista ja ovat siten hyvin erilaisia molekyylejä. On olemassa universaali geneettinen koodi, jota käytetään kääntämään RNA: ssa oleva proteiinin aminohappojen rakennuspalikoiksi, joten RNA: n muuttamista proteiiniksi kutsutaan translaatioksi.
Eukaryoottisolut, joihin kuuluu useimmat eläimet hiivasta ihmiseen, tekevät muutoksia transkription ja translaation jälkeen proteiinituotannon aikana. Transkription jälkeiset muutokset sisältävät prosessin, jota kutsutaan silmukoimiseksi, jota tarvitaan toiminnallisen mRNA-molekyylin tekemiseen. Pre-mRNA-transkripti sisältää kaksi osaa, eksonit, jotka ovat välttämättömiä proteiinin tuotannon toisessa vaiheessa, ja intronit, joita ei tarvita. Jatkossa intronit leikataan pois ja eksonit yhdistetään uudelleen. Jatkamisen aikana eksonit voidaan myös järjestää uudelleen yhdestä geenistä erilaisten proteiinien luomiseksi.
Translaation jälkeiset muutokset sisältävät proteiinin taittumisen auttamisen sekä proteiinin ohjaamisen oikein solussa. Usein proteiini alkaa siitä, mitä kutsutaan signaalipeptidiksi. Tämä signaalipeptidi toimii kuin osoite, joka ohjaa proteiinin sinne, missä sitä tarvitaan solussa, ja se poistetaan yleensä sen jälkeen, kun proteiini on saanut nimityksen. Useimmat eukaryoottiproteiinit eivät voi yksinään taittua erityisiin kolmiulotteisiin muotoihinsa. Chaperon -proteiinit auttavat proteiineja taittumaan toiminnallisiksi molekyyleiksi.