Սպիտակուցների սինթեզը կենդանի օրգանիզմների բջիջներում ամինաթթուներից սպիտակուցների առաջացման պրոցես է։ Ինքնասուն (ավտոտրոֆ) օրգանիզմները անօրգանական նյութերից սինթեզում են ամինաթթուներ և ապա սպիտակուցներ, իսկ տարասունները (հետերոտրոֆ) սպիտակուցները սինթեզում են հիմնականում սննդի հետ ընդունած ամինաթթուներից։

Բջիջների հատկությունները և հատկանիշները հիմնականում որոշվում են սպիտակուցային կազմով։ Բջիջների բաժանման ժամանակ առաջացած դուստր բջիջների նմանությունը մայրականին հիմնականում պայմանավորված է սպիտակուցների նույնությամբ։ Հատկանիշների ժառանգումը սերընդեսերունդ նույնպես նշանակում է հաջորդ սերնդում նույնանման սպիտակուցների կենսասինթեզի ապահովում։ Սպիտակուցների հատկությունները պայմանավորված են նրանցում ամինաթթուների հաջորդականությամբ, ուստի հատկանիշների ժառանգումը նախ և առաջ նշանակում է սերնդում ամինաթթվային միևնույն հաջորդականությամբ սպիտակուցների սինթեզի ապահովում։

Տրանսկրիպցիա

Տրանսկրիպցիան գենային էքսպրեսիայի (արտահայտում) առաջին քայլն է, երբ ԴՆԹ-ի որոշակի հատված ՌՆԹ-պոլիմերազի միջոցով պատճենվում է որպես ՌՆԹ (ի- ՌՆԹ)։ Համարվում է մոլեկուլային կենսաբանության կենտրոնական դոգմայի երկրորդ փուլը։

ՌՆԹ-ն (ռիբոնուկլեինաթթու) և ԴՆԹ-ն (դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու) նուկլեինաթթուներ են, որոնք օգտագործում են նուկլեոտիդների ազոտային հիմքերով պայմանավորված կոմպլեմենտրաությունը տեղեկատվության փոխանցման համար։ Տրանսկրիպցիայի ընթացքում ԴՆԹ շղթան կարդացվում է ՌՆԹ-պոլիմերազի օգնությամբ, որի հետևանքով սինթեզվում է ԴՆԹ շղթային կոմպլեմենտար և հակազուգահեռ ՌՆԹ շղթա։

Տրանսկրիպցիան ընթանում է հետևյալ փուլերով՝ 1. մեկ կամ ավելի սիգմա ֆակտորներ միանում են ՌՆԹ-պոլիմերազին, որը թույլ է տալիս վերջինիս միանալ ԴՆԹ-ի որոշակի հաջորդականության՝ պրոմոտորին: 2. ՌՆԹ-պոլիմերազը ձևավորում է տրանսկրիպցիոն պղպջակ: Այս արվում է կոմպլեմենտար ԴՆԹ նուկլեոտիդների միջև ջրածնային կապերի քանդման միջոցով։ 3. ՌՆԹ-պոլիմերազը կոմպլեմենտարության սկզբունքի համաձայն սկսում է ռիբոնուկլոտիդներից սինթեզել նոր ՌՆԹ շղթա։ 4. ՌՆԹ-պոլիմերազի օգնությամբ ձևավորվում է ՌՆԹ-ի շաքարա-ֆոսֆատային հենքը։ 5. ՌՆԹ և ԴՆԹ շղթաների միջև գործող ջրածնական կապերը քանդվում են և նոր սինթեզված ՌՆԹ շղթան ազատվում է։ 6. Եթե բջիջն ունի ձևավորված կորիզ, ապա ՌՆԹ-ն ենթարկվում է մշակման (պրոցեսինգ)։ Այս կարող է լինել պոլիադենիլացում, կեպինգ և սպլայսինգ: 7. ՌՆԹ-ն կարող է կամ մնալ կորիզում կամ անցնի ցիտոպլազմա:

ԴՆԹ – ի հատվածը, որից ինֆորմացիան անցնում է ՌՆԹ – ին, կոչվում է «տրանսկրիպցիոն միավոր» և կոդավորում է ամենաքիչը մեկ գեն։ Եթե այդ գենը կոդավորում է սպիտակուց, ապա ՌՆԹ – ն կլինի ի – ՌՆԹ (ինֆորմացիոն ՌՆԹ)։ Վերջինս հետագայում կծառայի կաղապար սպիտակուցի սինթեզի համար: Սակայն գենը կարող է կոդավորել նաև չկոդավորող ՌՆԹ (ինչպես ՄիկրոՌՆԹ), ռիբոսոմային ՌՆԹ (ռ – ՌՆԹ), փոխադրող ՌՆԹ (փ – ՌՆԹ), կամ մեկ այլ ֆերմենտային հատկությամբ օժտված ՌՆԹ (ռիբոզիմ): Ընդհանուր առմամբ ՌՆԹ – ն բջջում կատարում է ահռելի կարևորության ֆունկցիաներ, օգնելով սինթեզել, կարգավորել և մշակել սպիտակուցները։ Վիրուսաբանությունում այս եզրույթը կարող է օգտագործվել նաև բնութագրելու ի-ՌՆԹ-ի սինթեզը ՌՆԹ մոլեկուլից։ Այդ գործընթացը կատալիզվում է վիրուսային ՌՆԹ – ռեպլիկազի կողմից

Տրանսլյացիա

Տրանսլյացիան՝ բջջում սպիտակուցի կենսասինթեզն է, որը իրենից ներկայացնում է ՌՆԹից սպիտակուց ինֆորմացիայի փոխանցումը։

Տրանսլյացիան տեղի է ունենում ռիբոսոմներում։ Այն կատարվում է երեք փուլով՝ 1. Ինիցիացիա (սկիզբ) 2. Էլոնգացիա (երկարացում) 3. Տերմինացիա (ավարտ)

Ինիցիացիա Սպլայսինգից հետո տՌնթ-ին միացել էին չկոդավորող հատվածներ՝ գլուխ և պոչ, դրանք, բացի պաշտպանելուց տՌՆԹ-ին. նաև օգնում է նրան միանալ ռիբոսոմին։ Ինիցիացիաի ժամանակ տՌՆԹ-ն միանում ռիբոսոմի փոքր ենթամիավորին, իսկ փՌՆԹ-ն գտնվելով ռիբոսոմի A հատվածում միանում է տՌՆԹ – ի ստարտ կոդոնին, որտեղից էլ սկսվում է տրանսյացիան։ Ստարտ կոդոնը AUG կոդոնն է, փՌՆԹ-ի անտիկոդոնը UAC, որը իր հետ բերում է ՄԵԹ ամինաթթուն։

Ինիցիացիայից հետո առաջանում է առաջին ամինաթթուն։ ՓՌՆԹ-ն տեղափոխվում է P հատված։ Մյուս փՌՆԹ-ն ճանաչում է կոդոնը և բերում համապատասխան ամինաթթուն։ Նոր եկած փՌՆԹ-ն միանում է ռիբոսոմի A հատվածին։ Այն փՌՆԹ-ն, որը գտնվում է ռիբոսոմի P հատվածում իր ամինաթթուն միացնում է A հատվածի վրա գտնվող փՌՆԹ-ի ամինաթթվին, առաջացնելով պեպտիդային կապ, և հեռանում։ A հատվածում գտնվող փՌՆԹն տեղափոխվում է ռիբոոմի P հատված։ Դրանից հետո A հատվածին է միանում նոր փՌՆԹ – ն և գործընթացը կրկնվում է։ Այս գործընթացը շարունակվում է մինչև տերմինացիան։ Էլոնգացիա

Տերմինացիա Էլոնգացիան շարունակվում է այնքան ժամանակ, մինչև հասնում է ստոպ կոդանին (UAA, UAG կամ UGA)։ Ի տարբերություն ստարտ կոդոնի ստոպ կոդոնները ամինաթթու չեն սինթեզում, այլ միայն հայտարարում տրանսլյացիայի ավարտը։ Ստոպ կոդոնին հասնելուն պես ամիանաթթուների ավարտուն պոլիպեպտիդը անջատվում է փՌՆԹից։ Ռիբոսոմները բաժանվում են ենթամիավորների։ Տրանսլյացիան համարվում է ավարտված։