Genetik bilginin proteinlere dönüştürüldüğü proses olan protein sentezi adımları transkripsiyon, translasyon ve bazı durumlarda, translasyon sonrası modifikasyon ve protein katlanmasıdır. Proteinler, bağışıklık tepkisi, sindirim ve hücre büyümesi dahil olmak üzere vücutta gerçekleşen hemen hemen her kimyasal işlemde yer alan katlanmış biyokimyasal zincirlerden oluşan fonksiyonel biyolojik ünitelerdir. Ayrıca birçok organizmada yapısal bir rol oynarlar ve birçok hücre, doku ve organın şeklini ve pozisyonunu korumaktan sorumludurlar. Farklı proteinlerin doğru zamanlama ile doğru oranlarda üretilmesi gerekir, bu yüzden onları sentezleme adımlarının koordineli ve kesin bir şekilde çalışması önemlidir.
Transkripsiyon, protein yapımında ana adımlardan ilkidir. Transkripsiyonda, çift sarmallı deoksiribonükleik asit veya DNA formundaki genetik bilgi, tek sarmallı bir ribonükleik asit veya RNA transkriptini oluşturan bir grup protein tarafından "okunur". Proteinler, iplikçikte kodlanan genetik bilgiye dayanarak bir DNA iplikçikindeki belirli noktalarda transkripsiyon işlemini başlatır ve sonlandırır. Spesifik başlangıç ve bitiş noktaları, daha sonra üretilecek olan proteinin kimliğini belirler. DNA zinciri, transkripsiyonda korunur, bu nedenle tek bir DNA zincirinden birçok RNA transkripti üretilebilir.
Protein sentezinin ana adımlarının bir sonraki adı, proteinin kendisinin üretildiği zaman olan çeviri olarak adlandırılır; diğer adımlar, protein için bilgi içeren transkripti üretmeyi veya üretildikten sonra proteini değiştirmeyi içerir. Çeviride, RNA transkripsiyonu, bir polipeptit zinciri üretmek için transkript üzerindeki genetik bilgiyi "okuyan" protein fabrikası "veya ribozom ile çevrilidir. Bu zincir, katlanmadan önce basit bir amino asit dizisidir. Kendiliğinden veya diğer proteinlerin yardımıyla, amino asit zinciri daha sonra katlanır ve proteinlerin fonksiyonlarının türetildiği üç boyutlu yapıyı alır.
Protein translasyonda üretilse de, bazen proteinin nihai amacı için uygun olmasını sağlayan protein sentezi için gerekli başka adımlar da vardır. Örneğin protein katlanması, çeviri tamamlanıncaya kadar genellikle tamamlanmaz. Ek olarak, bazı durumlarda, diğer proteinler yeni üretilen ünitede kimyasal değişiklikler yapar. Bu değişiklikler, proteinin üç boyutlu yapısını değiştirme eğilimindedir, bu nedenle işlevini değiştirir. Diğer post-translasyonal modifikasyon formları da yeni üretilen proteini tersine çevrilebilir şekilde aktifleştirebilir veya devre dışı bırakabilir.
