Proteinsyntesen

Siden de store DNA-molekylene ikke kan flyttes ut av kjernen, må DNA-oppskriften på proteinet kopieres før det kan bygges. Kopieringer foregår ved at genet transkriberes til mRNA ved hjelp av enzymet RNA-polymerase.

DNA er bygd opp av basene thymin (T), guanin (G), adenin (A) og cytocin (C). RNA inneholder de samme basene, med unntak av at T er byttet ut med uracil (U), og er enkelttrådet.

Når et mRNA (budbringer-RNA) er ferdig formet i cellekjernen, bærer det en kopi av genet ut gjennom porene i kjernemembranen mot ribosomene i cytoplasmaet, hvor proteinsyntesen foregår.

Ribosomene er de organellene som kan lage protein av oppskriften på mRNA. I cytoplasmaet vil ett eller flere ribosomer koble seg til mRNA (oppskriften). Mens ribosomet glir langs mRNA-tråden og "leser" koden (tre og tre nitrogenbaser), vil tRNA (transportmolekyl) bringe de riktige aminosyrene til ribosomet.

Dette skjer fordi det kun er det ene tRNA-molekylet med riktig antikodon (tre nitrogenbaser) og riktig aminosyre som får feste seg på det ledige setet i ribosomet.

Det finnes 20 ulike aminosyrer, men hvert tRNA-molekyl transporterer kun én type aminosyre. Når oppskriften er lest, har vi en lang rekke med aminosyrer som blir til et protein når det er foldet ferdig.

Med riktig tRNA på plass i ribosomet, vil basene i kodon og antikodon binde seg sammen. U (urasil) binder seg til A (adenin), og C (cytosin) binder seg til G (guanin).

Når det er to tRNA-molekyler i ribosomet samtidig, vil ribosomet koble sammen aminosyrene deres og flytte seg et hakk videre på mRNA-strengen. Det første tRNA-et løsner og er klart til bruk igjen straks det har hentet en ny aminosyre av samme sort.

Slik fortsetter ribosomet å koble sammen aminosyrene til en lang polypeptidkjede etter oppskriften på mRNA. Det siste kodon på mRNA er et STOPP-kodon som får polypeptidkjeden og ribosomet til å løsne fra mRNA-et.

Til slutt blir polypeptidet foldet sammen til et ferdig protein i golgiapparatet. Det er utvalget og rekkefølgen av aminosyrer som bestemmer hvordan proteinet folder seg. Nå blir proteinet aktivt og klart til å utføre oppgaven sin i eller utenfor cella.
Det minste proteinet er på cirka 50 aminosyrer (insulin), og er derfor laget fra et gen på 150 nitrogenbaser pluss start- og stoppkoder. De fleste proteiner er mange ganger større.