Sinteza beljakovin je proces, s katerim posamezne celice tvorijo beljakovine. V ta proces sodelujeta tako deoksiribonukleinska kislina (DNK) kot vse vrste ribonukleinske kisline (RNA). Encimi v celičnem jedru začnejo proces sinteze beljakovin tako, da odvijejo potreben del DNK, tako da se lahko izdela RNA. RNA se oblikuje kot kopija ene strani verige DNK in se pošlje na druga področja celice, da pomaga pri združevanju različnih aminokislin, ki tvorijo beljakovine. Sinteza beljakovin se imenuje tako, ker se beljakovine “sintetizirajo” z mehanskimi in kemičnimi procesi v celici.
Ko je veriga RNA narejena v jedru, se imenuje sporočilna RNA (mRNA). mRNA izstopi iz jedra skozi drobne odprtine, imenovane jedrske pore, in se premakne v večje območje celice, znano kot citoplazma. Ko zapusti jedro, se mRNA potegne proti strukturi, znani kot ribosom, ki služi kot delovna postaja celice za sintezo beljakovin. Na tej točki je prisotna samo ena podenota ribosoma.
Ko se mRNA veže na podenoto ribosoma, sproži približevanje druge verige RNA, imenovane prenosna RNA (tRNA). Niz tRNA išče pravo mesto za vezavo na mRNA in ko ga najde, se pritrdi na mRNA, medtem ko na enem koncu drži aminokislino. Ko se to zgodi, pride druga podenota ribosoma, da tvori popolno strukturo. Ko ribosom obdaja verige RNA, se približa druga veriga tRNA. Ta veriga nosi drugo aminokislino in se razlikuje od prve. Ponovno tRNA išče pravo mesto za vezavo na mRNA.
Ko je druga veriga tRNA na mestu s svojo aminokislino, se obe aminokislini povežeta skupaj s pomočjo ribosoma, pa tudi celične energije v obliki adenozin trifosfata (ATP). To zaporedje se ponovi in veriga aminokislin se poveča. Ko so vse aminokisline nameščene v pravilnem zaporedju, se veriga zloži v tridimenzionalno obliko. Ko se to zgodi, je beljakovina popolna.
Ko je beljakovina uspešno izdelana, se dve podenoti ribosoma ločita, da se ponovno združita za kasnejšo uporabo. Proces sinteze beljakovin poteka v številnih ribosomih po celi celici. Celica, ki deluje učinkovito, lahko sintetizira na stotine beljakovin vsako sekundo.