Proteiinisynteesissä on mukana useita RNA-molekyylejä. Lähetti-RNA muodostetaan tumassa olevista vapaista nukleotideista. Siirtäjä-RNA:han on kiinnittyneenä proteiinisynteesissä tarvittava entsyymi. Ribosomien rakenneosat muodostetaan solulimakalvostossa. RNA:n ja DNA:n rakenteet muistuttavat toisiaan, mutta RNA on yksijuosteista toisin kuin DNA. RNA:ssa on emäkset ja nukleotidit kuten DNA:ssa. RNA:ssa ei kuitenkaan ole urasiilia kuten on DNA:ssa, vaan sen tilalla on tymiini.

DNA:ssa olevat geenit muodostuvat geenin säätelyalueesta ja koodaavasta alueesta. Proteiinisynteesi alkaa solulimassa, kun DNA:n oikea kohta puretaan histonien ympäriltä. Proteiinisynteesin ensimmäinen vaihe on nimeltään translaatio. DNA:n juosteiden vetysidokset katkotaan entsyymien avulla. DNA-polymeraasientsyymi aloittaa lähetti-RNA:n tuotannon. RNA muodostuu pariutumalla hetkellisesti mallijuosteen kanssa emästen pariutumissäännön mukaan. Kun esiaste-RNA on muodostettu, aloitetaan silmukointi.

Silmukoinnissa esiaste-RNA:sta poistetaan eksonit, jotka eivät sisällä geneettistä informaatiota. Vaihtoehtoisen silmukoinnin avulla yksi geeni voi koodata useampaa proteiinia. Vaihtoehtoisessa silmukoinnissa poistetaan sekä introneita että eksoneita ja voidaan muodostaa yhden geenin avulla useita erilaisia lähetti-RNA:ita.

Lähetti-RNA:n poistuttua solulimaan, alkaa proteiinisynteesin toinen vaihe, jota kutsutaan transkriptioksi. Lähetti-RNA hakautuu ribosomin pinnalle, missä lähetti-RNA:n kodonit luetaan. Ribosomin pinnalla siirtäjä-RNA ja lähetti-RNA pariutuvat hetkellisesti, kun niiden emäskolmikot vastaavat toisiaan. Siirtäjä-RNA liittää vetysidoksilla tuomansa aminohapon muodostuvaan aminohappoketjuun. Luovutettuaan aminohapponsa lähetti-RNA etsii itselleen uuden omaa koodiansa vastaavan vapaan aminohapon.

Ribosomi liikkuu pitkin lähetti-RNA:ta kunnes saavuttaa lopetuskodonin ja aminohappoketjun tekeminen lopetetaan. Aminohappoketju irtoaa ribosomista ja laskostuu useamman kerran saaden lopulta aikaan tertiaarirakenteen. Tertiaarirakenteisessa proteiinissa voi olla yhdessä useita polypeptidiketjuja. Osa proteiineista vaatii vielä laskostumisen jälkeen kofaktorin toimiakseen. Nämä proteiinit kuuluvat entsyymeihin. Kaikki entsyymit eivät kuitenkaan tarvitse kofaktoria toimiakseen.

Jos proteiinia tarvitaan solun ulkopuolella, se muodostuu vapaissa ribosomeissa ja, jos sitä tarvitaan solun sisällä se muodostuu solulimakalvoston ribosomeissa. Karkean solulimakalvoston ribosomeissa valmistetaan myös esimerkiksi lysosomien entsyymejä. Solun ulkopuolelle ja solukalvolle kuljetettavat proteiinit pakataan kalvorakkulaan Golgin laitteessa.

Proteiinisynteesin aktiivisuutta säädellään säätelemällä transkription ja translaation aktiivisuutta. Säätelyproteiinit estävät RNA-polymeraasientsyymiä kiinnittymästä promoottoriin, jolloin geenin luentaa ei tapahdu ja RNA:ta ei muodostu. Solulimassa lähetti-RNA:n aktiivisuuteen vaikuttamalla säädellään sen tuottamien proteiinien määrää. Mikro-RNA voi tarttua kiinni lähetti-RNA:han ja estää transkription. Toinen mahdollisuus on se, että lähetti-RNA:n elinikää on säädelty. Kun lähetti-RNA:ta ei enää tarvita, se hajotetaan.

Proteiinit ovat elimistön kannalta ensisijaisen tärkeitä. Proteiineja on elimistössä useita erilaisia ja niillä on erittäin monia tehtäviä eri puolilla kehoa. Proteiineja ovat muun muassa entsyymit, vasta-aineet, hormonit ja solukalvon kanavat ja pumput.