Vloga deoksiribonukleinske kisline ali DNK pri sintezi beljakovin je vloga načrta. Je vodnik po strukturi beljakovin, ki se proizvajajo. Brez DNK ribosomi v kateri koli celici ne bi vedeli, v kakšnem vrstnem redu postaviti aminokisline. DNK ima enako funkcijo v prokariontskih in evkariontskih celicah, čeprav obstajajo subtilne razlike.
DNK je veriga nukleinskih kislin, razporejenih v dva polimera ali verige. Vsaka veriga ima en niz aminokislin, ki se poveže z nasprotno aminokislino na drugem polimeru, da ustvari strukturo, ki izgleda kot lestev čistilca oken. Vrstni red aminokislin je genetski zemljevid informacij, ki celici pove, kako naj bo strukturirana, in pove celicam, kako se združiti, da tvorijo večji organizem. Informacije se uporabljajo neposredno za izgradnjo celičnih komponent, kot so ribonukleinska kislina (RNA) in beljakovine.
Prisotnost DNK v sintezi beljakovin je ključnega pomena. Sinteza beljakovin je dejanje ustvarjanja nove beljakovine v celici. Celoten proces poteka znotraj ribosoma, neke vrste tovarne beljakovin, znotraj celice. Prosti ribosomi v evkariontskih celicah in vsi ribosomi v prokariontskih celicah sintetizirajo beljakovine v citoplazmi.
V procesu sinteze beljakovin je veliko korakov. Uporaba DNK med sintezo beljakovin poteka v prvi fazi, imenovani sinteza aminokislin. Druga faza se imenuje transkripcija, zadnja faza pa je, ko ribosom informacije prevede v beljakovine.
Protein, imenovan helikaza, pri sintezi beljakovin razcepi oba polimera DNK. Ena od verig bo vsebovala beljakovinski načrt, ki ga celica potrebuje. Ta veriga bo kopirana v sporočilno RNA (mRNA), ko je mRNA organizirana tako, da je sestavljena iz nasprotnih aminokislin kot tiste, ki so prisotne v delu DNK, ki se kopira.
mRNA nato prenese informacije v ribosom. Ribosom bo obdelal mRNA tako, da bo prevedel aminokislinsko kodo z uporabo nasprotij od tistih v mRNA, s čimer bo verigo vrnil v prvotno obliko. Iz tega ribosom tvori beljakovine.
Organizmi niso sposobni sintetizirati vseh aminokislin. Na svetu je okoli 20 znanih aminokislin in ljudje jih lahko sintetizirajo okoli 12. Ostalo zaužijemo s hrano in včasih s pijačo.
Prokariontska celica bo DNK v sintezi beljakovin pretvorila neposredno v mRNA. Evkariotske celice pa najprej prepišejo DNK v heterofilno jedrsko RNA (hnRNA). Ta hnRNA nastane, ko polimerni odsek prekrijemo s 7-metil-gvanozinom in poli A repom. Celica nato pretvori hnRNA v mRNA.