La síntesis de proteínas es el proceso mediante el cual las células individuales construyen proteínas. En este proceso intervienen tanto el ácido desoxirribonucleico (ADN) como todos los tipos de ácido ribonucleico (ARN). Las enzimas en el núcleo de la célula comienzan el proceso de síntesis de proteínas desenrollando la sección necesaria de ADN, de modo que se pueda producir ARN. El ARN se forma como una copia de un lado de la hebra de ADN y se envía a otras áreas de la célula para ayudar a unir diferentes aminoácidos que forman proteínas. La síntesis de proteínas se llama así porque las proteínas se «sintetizan» a través de procesos mecánicos y químicos en la célula.
Una vez que la hebra de ARN se ha formado en el núcleo, se denomina ARN mensajero (ARNm). El ARNm sale del núcleo a través de pequeñas aberturas llamadas poros nucleares y se mueve hacia el área más grande de la célula, conocida como citoplasma. Una vez que sale del núcleo, el ARNm es atraído hacia una estructura conocida como ribosoma, que sirve como estación de trabajo de la célula para la síntesis de proteínas. En este punto, solo está presente una subunidad del ribosoma.
A medida que el ARNm se une a la subunidad del ribosoma, desencadena el acercamiento de otra hebra de ARN, llamada ARN de transferencia (ARNt). La hebra de tRNA busca el lugar adecuado para unirse al mRNA, y cuando lo encuentra, se adhiere al mRNA, mientras sostiene un aminoácido en un extremo. Cuando esto ocurre, la otra subunidad del ribosoma llega para formar una estructura completa. A medida que el ribosoma rodea las cadenas de ARN, se acerca otra cadena de ARNt. Esta hebra lleva otro aminoácido y es diferente de la primera. Nuevamente, el tRNA busca el lugar adecuado para unirse al mRNA.
Cuando la segunda hebra de tRNA está en su lugar con su aminoácido, los dos aminoácidos se unen con la ayuda del ribosoma, así como con la energía celular en forma de trifosfato de adenosina (ATP). Esta secuencia se repite y la cadena de aminoácidos se alarga. Cuando todos los aminoácidos se han colocado en la secuencia correcta, la cadena se pliega en una forma tridimensional. Cuando esto ocurre, la proteína está completa.
Una vez que la proteína se ha elaborado con éxito, las dos subunidades del ribosoma se separan y se unen nuevamente para su uso posterior. El proceso de síntesis de proteínas tiene lugar en numerosos ribosomas en toda la célula. Una célula que funciona de manera eficiente puede sintetizar cientos de proteínas por segundo.