Standardna metoda proizvodnje ali sinteze beljakovin vključuje dva dela: transkripcijo beljakovin in prevajanje beljakovin. Transkripcija beljakovin naredi kopijo ribonukleinske kisline (RNA) gena, ki nosi načrt za izdelavo potrebne beljakovine. Pri prevodu beljakovin se RNA uporablja za izdelavo beljakovin z uporabo gradnikov aminokislin. Bakterije, ki so prokarioti, proizvajajo beljakovine s preprostejšo metodo, ki ne vključuje sprememb po transkripciji ali post-translaciji. Bolj zapletene živali, kot so ljudje, so evkarionti in med proizvodnjo beljakovin spreminjajo RNA in beljakovine.
Transkripcija beljakovin poteka v jedru celice, kjer je deoksiribonukleinska kislina (DNK). DNK je genetski ali dedni del celice in geni, ki jih vsebuje, upravljajo beljakovine, ki se nato proizvajajo v celici. Med transkripcijo se gen DNK uporablja za izdelavo sporočilne RNA (mRNA), ki je kopija RNA. RNA polimeraza, encim, opravlja transkripcijo.
Proces prevajanja beljakovin poteka v citoplazmi celice, ki je vse v celici zunaj jedra. V prevodu se kopija mRNA gena uporablja za dodajanje aminokislin v pravilnem vrstnem redu za izdelavo beljakovin. Prevajanje uporablja strukturo, imenovano ribosom, za proizvodnjo beljakovin.
mRNA vsebuje kodone, od katerih vsak kodira eno od 20 aminokislin. Ribosom je v sendviču mRNA. Prenosna RNA (tRNA) se uporablja za vnos nove aminokisline, ki se ujema z izpostavljenim kodonom v mRNA. Nato se vse premakne, na voljo je nov kodon in nova tRNA prinese naslednjo aminokislino. To se nadaljuje, dokler ni dosežen stop kodon, kar kaže, da je protein v celoti proizveden.
Obstaja tako preprost način, da se spomnite, katere metode proizvodnje beljakovin kaj naredijo. Prepisati nekaj pomeni kopirati. DNK in RNA sta zelo podobni molekuli, zato bi vzeli DNK in naredili kopijo RNA prepisovali, zato se ta korak imenuje transkripcija.
Prevajati pomeni vzeti en jezik in ga dešifrirati v drug jezik. RNA in beljakovine so narejene z različnimi gradniki in so tako zelo različne molekule. Obstaja univerzalna genetska koda, ki se uporablja za prevajanje tega, kar je v RNA, v aminokislinske gradnike beljakovine, zato se pretvorba RNA v beljakovine imenuje prevajanje.
Evkariotske celice, ki vključujejo večino živali, od kvasovk do ljudi, med proizvodnjo beljakovin naredijo tako post-transkripcijske kot tudi post-translacijske modifikacije. Spremembe po transkripciji vključujejo proces, imenovan spajanje, ki je potreben za izdelavo funkcionalne molekule mRNA. Pre-mRNA transkript vsebuje dva dela, eksone, ki so potrebni za drugi korak proizvodnje beljakovin, in introne, ki niso potrebni. Pri spajanju se introni izrežejo, eksoni pa se ponovno združijo. Med spajanjem se lahko eksoni prerazporedijo tudi iz enega gena, da se ustvarijo različni proteini.
Spremembe po prevajanju vključujejo pomoč pri zlaganju beljakovin in pravilno usmerjanje beljakovin v celici. Pogosto se beljakovina začne s tako imenovanim signalnim peptidom. Ta signalni peptid deluje kot naslov za usmerjanje proteina, kamor je v celici potreben, in se nato običajno odstrani, ko beljakovina doseže svojo oznako. Večina evkariontskih beljakovin se ne more sama zložiti v svoje specifične tridimenzionalne oblike. Beljakovine Chaperon nato pomagajo beljakovinam, da se zložijo v funkcionalne molekule.