همه چیز درباره DNA
همه چیز درباره DNA
همه‌ی ما از اهمیت DNA برای موجودات زنده آگاه هستیم؛ اما بهتر است از خودمان بپرسیم که تا چه حد با این ماده‌ی شگفت‌انگیز آشنایی داریم؟ آیا DNA دارای ساختاری بسیار متفاوت با سایر مواد شیمیایی است؟ چه چیزی در این مولکول باعث شده است تا به توسعه و شکل‌گیری موجودات زنده کمک کند؟ ما در یک گزارش مفصل به بررسی مفصل ساختار DNA خواهیم پرداخت.
مولکولی برای همه‌ی موجودات زنده
دئوکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) همانند یکی از حلقه‌های قدرت در ارباب حلقه‌ها، داستان معروف جورج تالکین، به عنوان مولکول ارباب هر سلولی محسوب می‌شود. این مولکول شامل اطلاعات حیاتی است که از نسلی به نسل بعد منتقل می‌شوند. DNA نه تنها باعث هماهنگ‌سازی روند ساخت خود می‌شود، بلکه به ساخت مولکول‌های دیگر (پروتئین) نیز جهت می‌بخشد. در صورتی که مولکول DNA دستخوش تغییر اندکی شود، این امکان وجود دارد که عواقب جدی برای سلول در پی داشته باشد. اگر این تغییرات فراتر از حدی باشند که دیگر امکان بازیابی یا بازسازی نقص به وجود آمده نباشد، در آن صورت سلول خواهد مرد.
تغییرات ایجاد شده در DNA سلول‌ها در موجودات چندسلولی باعث پیدایش تغییراتی در ویژگی‌های یک گونه‌ی زیستی می‌شود. همچنین در طی مدت‌زمان طولانی، فرایند انتخاب طبیعی روی این تغییرات اثر می‌گذارد و در نهایت به تکامل (فرگشت) یا تغییر گونه‌ها می‌انجامد.
وجود یا عدم وجود شواهد DNA یک فرد در صحنه‌ی جرم می‌تواند در محکومیت یا تبرئه شدن آن فرد موثر باشد. این مولکول به اندازه‌ای مهم است که دولت ایالات متحده مقدار زیادی بودجه و سرمایه را برای باز کردن دنباله‌ای از DNA در ژنوم انسان به امید یافتن روش‌های درمانی برای بسیاری از بیماری‌های ژنتیکی اختصاص داده است. در نهایت ما با استفاده از DNA یک سلول، می‌توانیم یک حیوان، گیاه یا شاید حتی یک انسان را از طریق روش غیرلقاحی تولید کنیم.
اما پرسشی که احتمالا ذهن همه‌ی ماها را به خود مشغول می‌کند و در مقدمه نیز به آن اشاره کردیم، این است که DNA چیست؟ در کجا یافت می‌شود؟ چه چیزی است که آن را اینقدر خاص و متمایز می‌کند؟ این مولکول به چه شکلی کار می‌کند؟ در ادامه، ما به عمق ساختار DNA نگاهی دقیق خواهیم داشت و توضیح خواهیم داد که این مولکول به چه شکلی خود را توسعه می‌دهد. همچنین به این امر خواهیم پرداخت که مولکول DNA به چه نحوی می‌تواند تمامی صفات موجود در یک موجود زنده را تعیین کند. برای طی این روند بهتر است در ابتدا نگاهی داشته باشیم به اینکه مولکول DNA برای نخستین بار چگونه شناسایی شده است.
ساختار DNA چگونه است؟
در بخش قبلی اشاره کردیم که ساختار مولکول DNA به صورت یک معما برای دانشمندان باقی مانده بود؛ تا اینکه واتسون و کریک با همکاریی چند نفر دیگر به آن پی بردند. DNA یکی از مولکول‌های اسیدهای نوکلئیک و حاوی اطلاعات در سلول است. مولکول اسید نوکلئیکی دیگری که در سلول وجود دارد به نام اسید ریبونوکلئیک یا RNA، شناخته می‌شود. مولکول DNA در هسته‌ی هر یک از سلول‌های انسان یافت می‌شود. اطلاعات موجود در DNA به طور کلی دو کار اصلی را صورت می‌دهند:
این اطلاعات باعث هدایت سلول (به همراه مولکول RNA) در روند ساخت پروتئین‌های جدیدی می‌شوند که در تعیین تمامی صفات بیولوژیکی ما نقش دارند.
اطلاعات موجود در DNA از یک نسل به نسل دیگر منتقل می‌شوند. در واقع می‌توان از تعبیر کپی شدن برای آن استفاده کرد.
کلید همه‌ی این کارکردها در ساختار مولکولی DNA نهفته است؛ همان ساختاری که توسط واتسون و کریک کشف شده بود. اگر چه ممکنن است پیچیده به نظر برسد، واقعیت این است که مولکول DNA در یک سلول فقط و فقط از الگویی متشکل از تنها چهار بخش مختلف به نام نوکلئوتیدها ساخته شده است. مجموعه‌ای از بلوک‌ها را تصور کنید که که تنها دارای چهار شکل سازنده‌ی مختلف هستند؛ یا می‌توانیم زبان الفبایی را تصور کنیم که تنها از ۴ حرف تشکیل شده باشد. مولکول DNA در واقع به صورت یک رشته‌ی طولانی از این بلوک‌ها یا حروف است. هر نوکلئوتید شامل نوعی قند (به نام دئوکسی‌ریبوز) است که در یک طرف محدود به یک گروه فسفات و در سوی دیگر نیز محدود به یک باز نیتروژنی است. در شکل زیر می‌توانید نحوه‌ی چیدمان ساده‌ی بخش‌های موجود در نوکلئوتید را مشاهده کنید.
دو نوع از بازهای نیتروژنی وجود دارند که ما آن‌ها را به نام پورین (ساختار دوحلقه‌دار) و پیریمیدین (سازه‌های تک‌حلقه) می‌شناسیم. چهار باز موجود در الفبای DNA هم عبارت هستند از: آدنین (A) (پورین)؛ سیتوزین (C) (پیریمیدین)؛ گوانین (G) (پورین)؛ تیمین (T) (پیریمیدین).
واتسون و کریک کشف کردند که DNA دارای دو سو یا رشته است و اینکه رشته‌های مذکور همانند یک نردبان پیچاپیچ، به هم پیچ خورده‌اند. این ساختار دورشته‌ای مارپیچی را به نام مارپیچ دوگانه یا دابل هلیکس می‌شناسند. دو طرف این نردبان شامل بخش‌های قند-فسفاتی متعلق به نوکلئوتیدهای مجاوری هستند که با یکدیگر پیوند خورده‌اند. فسفات متعلق به یک نوکلئوتید با پیوند کووالانسی (پیوندی که در آن یک یا چند جفت الکترون توسط دو اتم به اشتراک گذاشته می‌شوند) به قند نوکلئوتید بعدی متصل شده است. پیوند هیدروژنی بین فسفات‌ها هم باعث می‌شود تا رشته‌ی مولکول DNA پیچ و تاب بگیرد. بازهای نیتروژنی به سمت داخل نردبان گرایش پیدا می‌کنند و جفت‌هایی را با بازهای موجود در طرف دیگر (همانند یک پله برای نردبان) شکل می‌دهند. هر یک از جفت‌های بازی مذکور در واقع از اتصال دو نوکلئوتید مکمل (پورین با پیریمیدین) با همدیگر توسط پیوند هیدروژنی، تشکیل شده است.
باید توجه داشته باشیم که در مولکول DNA، این جفت‌ها به طور دلخواه و به هر نحوی شکل نمی‌گیرند. جفت‌های بازی موجود مولکول DNA به این صورت هستند که آدنین با تیمین و سیتوزین با گوانین می‌توانند متصل شوند. شما در تصویر زیر می‌توانید نحوه‌ی چیدمان و اتصال کلی بخش‌های نوکلئوتیدها را با همدیگر به طور طرح‌وار مشاهده کنید. همان‌طور که اشاره کردیم. هر یک از حروف A ،C ،G و T با یک رنگ مشخص شده‌اند. همچنین مشاهده می‌کنید که A با T و C با G با همدیگر در مولکول DNA تشکیل پیوند می‌دهند و به تعبیری پله‌های یک نردبان مارپیچی از همین جفت‌ها شکل می‌گیرد.
اگر اندکی کنجکاوتر باشید هم می‌توانید به تصویر زیر نگاهی بیاندازید. در این تصویر ساختار شیمیایی و اتم‌های سازنده‌ی بخش‌های مختلف نوکلئوتید و همچنین نوع پیوند بین اجزا در DNA به صورت طرح‌وار مشخص شده است:
شاید برای شما این پرسش پیش آمده باشد که چه ویژگی بارزی در پیوند هیدروژنی وجود دارد که در ساختار DNA و شکل مارپیچی آن می‌تواند تعیین‌کننده باشد؟ می‌توان گفت که پیوند هیدروژنی، پیوند شیمیایی ضعیفی است که بین اتم‌های هیدروژن و یک اتم الکترونگاتیوتر، مانند اکسیژن، نیتروژن و فلوئور رخ می‌دهد. اتم‌های شرکت‌کننده می‌توانند در همان مولکول (نوکلئوتیدهای مجاور) یا در مولکول‌های مختلف (نوکلئوتید مجاور در رشته‌های DNA مختلف) واقع شده باشد. در پیوند هیدروژنی، مبادله یا به اشتراک گذاشته شدن الکترون مانند پیوند کووالانسی یا پیوندهای یونی انجام نمی‌شود. جاذبه‌ی ضعیفی مشابه نوعی که بین قطب‌های مخالف یک آهنربا وجود دارد، در این پیوند ایجاد می‌شود. پیوندهای هیدروژنی در فاصله‌ی کوتاهی رخ می‌دهند و می‌تواند به راحتی تشکیل و شکسته شوند. آن‌ها همچنین می‌توانند یک مولکول را به ثبات و تعادل برسانند.
مولکول دی ان ای چگونه درون سلول جای می‌گیرد؟
DNA یک مولکول طولانی است. به عنوان مثال می‌توانیم بگوییم که یک باکتری همچون E. coli دارای مولکول DNA با حدود ۳۰۰۰ ژن است. در اینجا باید اشاره کنیم که ژن‌ها به صورت یک توالی خاص از نوکلئوتیدهای DNAای هستند که یک پروتئین را رمزگذاری می‌کنند یا به عبارتی به شکلی در می‌آورند که دارای حالت رمزی مشخص و قابل شناسایی در قالب کدهای معین و مشخص باشد. در بخش‌های بعدی گزارش بیشتر به این موضوع خواهیم پرداخت. مولکول DNA موجود در باکتری یاد شده اگر از داخل سلول بیرون کشیده شده و به صورت مستقیم گسترده شود، دارای طولی در حدود ۱ میلی‌متر خواهد شد. با این حال، می‌دانیم که باکتری E. coli معمولی تنها ۳ میکرون طول دارد و این مقدار بسیار کمتر از آن عددی است که برای طول واقعی یک مولکول DNA اشاره کردیم؛ بنابراین این مولکول در داخل سلول به نحو خاصی جای می‌گیرد. DNA برای جای گرفتن درون سلول، به صورتی بسیار مارپیچی و پیچ‌خورده به یک کروموزوم حلقوی در می‌آید. در دو تصویر زیر، شما می‌توانید طرح‌واره‌ای از نحوه‌ی پیچیده شدن مولکول طویل DNA را به شکل کروموزم‌ها ببینید. همان‌طور که اشاره کردیم، ژن‌ها نیز به عنوان چینش‌های متوالی خاصی از نوکلئوتیدها هستند و در تصویر نیز مشخص شده‌اند:
همتاسازی DNA
DNA حامل اطلاعاتی برای ساخت پروتئین‌های موجود در سلول است. این پروتئین‌ها تمام کارکردهای یک ارگانیزم زنده را پیاده‌سازی کرده و از سویی نیز ویژگی‌های ارگانیزم را معین می‌کنند. هنگامی که سلول‌ها بازتولید می‌شوند، لازم خواهد بود که DNA بتواند تمامی این اطلاعات را به سلول‌های جدید منتقل کند.
قبل از اینکه یک سلول بتواند بازتولید (تکثیر) شود، باید در وهله‌ی نخست بتواند همتاسازی (replicate) شود؛ یا به بیانی دیگر باید بتواند یک کپی از مولکول DNA موجود در خود را توسعه دهد. محلی که در آن تکثیر DNA رخ می‌دهد به این موضوع بستگی دارد که آیا سلول‌های مورد بحث ما از نوع پروکاریوت (پیش‌هسته) هستند یا از نوع یوکاریوتی. همانندسازی یا همتاسازی DNA در سیتوپلاسم پروکاریوت‌ها و در هسته‌ی یوکاریوت‌ها رخ می‌دهد. صرف نظر از جایی که همانندسازی DNA در آن رخ می‌دهد، می‌توانیم بگوییم که روند اساسی در هر دوی آن‌ها یکسان است.
ساختار DNA به گونه‌ای است که این مولکول خود را به راحتی برای تکثیر DNA به تعبیری امانت می‌دهد. هر سمت از مارپیچ دوگانه یا دابل هلیکس در جهت‌های مخالف قرار می‌گیرند. زیبایی ساختار فوق در این است که می‌تواند در میانه‌ی ساختارش، همانند اتصال‌های دوگانه‌ی یک زیپ، از همدیگر جدا شود و هر یک از این بخش‌ها به طور جدا به عنوان یک الگو یا قالب برای طرف دیگر عمل کنند. با این حال باید توجه داشته باشیم که مولکول DNA به طور کامل از حالت زیپ‌مانند خود خارج نمی‌شود. در واقع چنین روندی تنها در یک منطقه‌ی کوچک از این مولکول به نام چنگال همتاسازی یا (replication fork) صورت می‌گیرد که پس از آن تا تمام طول مولکول ادامه می‌یابد. در تصویر زیر شما می‌توانید این چنگال را مشاهده کنید.
شاید در اینجا اندکی ابهام برایمان پیش آمده باشد. بهتر است نگاهی دقیق‌تر به جزییات ساختاری داشته باشیم:
- آنزیمی به نام جیراز gyrase یک بریدگی کوچک را در مارپیچ دوگانه ایجاد می‌کند و دو بخش مولکول را از هم جدا می‌کند.
- آنزیمی به نام هلیکاز باعث بازشدن پیچ‌های DNA دو رشته‌ای از هم می‌شود.
- چند پروتئین کوچک که به نام پروتئین‌های اتصال تک‌رشته‌ای یا SSB شناخته می‌شوند، به طور موقت به هر سمت از مولکول اتصال می‌یابند و آن‌ها را جدا از همدیگر نگه می‌دارند.
- یک کمپلکس (ترکیب) آنزیمی به نام پلیمراز نیز روی هر یک از رشته‌های DNA پیاده می‌شود و نوکلئوتیدهای جدید را به هر رشته می‌افزاید. نوکلئوتیدها با نوکلئوتیدهای مکمل در ایستگاه‌های موجود و به همان صورت مجاز قبلی (A با T و G با C) ترکیب می‌شوند.
- یک زیرواحد از آنزیم‌های افزایش‌دهنده برای فرایند پلیمر شدن که با نام پلیمراز یا بسپارگرها به آن اشاره کردیم نیز در ادامه، مولکول DNA تازه به وجود آمده را مورد «نمونه‌خوانی» قرار می‌دهند.
- آنزیمی به نام لیگاز نیز تکه‌های به وجود آمده را به صورت یک رشته‌ی طولانی و ادامه‌دار می‌چسبانند.
- در نهایت هم نسخه‌های جدیدی که ایجاد شده‌اند، به طور خودکار دوباره در هم پیچ می‌خورند.
طرحواره‌های زیر تمامی آنچه را که در اینجا توضیح دادیم، می‌توانند به نحو بهتری نشان دهند:
انواع مختلف سلول‌ها، DNA خود را در سرعت‌های مختلفی همتاسازی می‌کنند. برخی از سلول‌ها به طور مداوم تقسیم می‌شوند، از این دسته می‌توان به سلول‌های مو و ناخن و سلول‌های مغز استخوان اشاره کرد. سلول‌های دیگر چندین مرحله از تقسیم سلولی را سپری می‌کنند و در ادامه متوقف می‌شوند. از جمله‌ی این سلول‌ها هم می‌توانیم به سلول‌های تخصصی مانند آن‌هایی که در مغز، عضلات و قلب قرار دارند، اشاره کرد. در نهایت، برخی از سلول هم تقسیم خود را متوقف می‌کنند؛ اما می‌توانند به منظور ترمیم صدمات (مانند سلول‌های پوست و سلول های کبدی) تقسیم شوند. در سلول‌هایی که به طور مداوم تقسیم نمی‌شوند، علائم لازم برای همتاسازی DNA به شکل مواد شیمیایی در می‌آید. این مواد شیمیایی می‌توانند از سایر قسمت‌های بدن (هورمونها) یا اینکه از طریق محیط جذب شوند.
وظیفه‌ی مولکول DNA چیست؟
مولکول DNA حامل تمام اطلاعات لازم برای شکل گرفتن ویژگی‌های فیزیکی فرد است و اساسا این ویژگی‌ها با پروتئین مشخص و تعیین می‌شوند. بنابراین، DNA شامل دستورالعمل‌های لازم برای ساخت یک پروتئین است. در DNA، هر یک از پروتئین‌ها که توسط یک ژن (یک توالی خاص از نوکلئوتید DNA که بر اساس آن مشخص می‌شود که یک پروتئین منفرد به چه شکلی ساخته می‌شود) کدگذاری شده‌اند. به طور خاص، ترتیب چینش نوکلئوتید در یک ژن و همچنین ترتیب و نوع اسیدهای آمینه است که باید در کنار هم قرار داده شوند تا در نهایت یک مولکول پروتئین ساخته شود.
پروتئین‌ها از زنجیره‌ای طولانی از مواد شیمیایی به نام اسیدهای آمینه ساخته شده‌اند. پروتئین‌ها، کارکردها و اشکال و نقش‌های بسیار زیادی را در بدن دارند که در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم:
- آنزیم‌ها: انجام واکنش‌های شیمیایی را صورت می‌دهند (مانند آنزیم های گوارشی).
- پروتئین‌های ساختاری: ساخت و ساز برخی از ماده‌ها را در بدن انجام می‌دهند (مانند کلاژن و کراتین ناخن).
- پروتئین‌های انتقال: جایجایی مواد در بدن را انجام می‌دهند (مانند هموگلوبین برای حمل اکسیژن در خون).
- پروتئین‌های انقباض: برای انقباض عضلات کاربرد دارند (مانند اکتین و میوزین).
- پروتئین های ذخیره‌ساز: دربردارنده‌ی موادی مانند آلبومین در سفیده‌ی تخمک مرغ و فریتین ذخیره‌سازی آهن در طحال.
- هورمونها: پیام‌رسان‌های شیمیایی بین سلول‌ها (از جمله انسولین، استروژن، تستوسترون، کورتیزول و غیره).
- پروتئین‌های حفاظتی: آنتی‌بادی‌های سیستم ایمنی بدن، پروتئین لخته‌کننده‌ی خون
- سموم: مواد سمی (مانند زهر زنبور عسل و سم مار)
دنباله‌ی منحصربه‌فردی از اسیدهای آمینه در یک زنجیره، چیزی است که باعث تمایز و تفاوت یک پروتئین از دیگری می‌شود. این توالی در DNA به صورت رمزی در آورده می‌شود و در آن هر ژن با یک پروتئین رمزگذاری می‌شود.
اما پرسشی که شاید پیش بیاید این است که مولکول DNA به چه شکلی اطلاعات را برای یک پروتئین رمزگذاری می‌کند؟ باید اشاره کنیم که تنها چهار پایه برای ملکول DNA وجود دارد؛ اما ۲۰ اسید آمینه‌ی مختلف وجود دارند که می‌تواند برای پروتئین استفاده شوند. بنابراین، گروه‌های سه نوکلئوتیدی یک کلمه (کدون) را شکل می‌دهند که مشخص می‌کند کدام یک از ۲۰ اسید آمینه‌ای که یاد شد، در درون یک مولکول پروتئین قرار خواهد داشت. گفتنی است که پروتئین‌ها کدون‌هایی متشکل از ۳ پایه هستند و شمار الگوهای ممکن برای آن‌ها نیز ۶۴ حالت است. این تعداد الگو، بیشتر از حد مورد نیاز برای مشخص ساختن ۲۰ اسید آمینه است.
از آنجا که ۶۴ حالت برای کدون‌ها امکان‌پذیر است و تنها ۲۰ اسید آمینه وجود دارند، بنابراین ما شاهد برخی تکرارها در کد ژنتیکی خواهیم بود. همچنین باید اشاره کنیم که ترتیب کدون‌ها در ژن مشخص‌کننده‌ی ترتیب اسیدهای آمینه در پروتئین خواهد بود. ممکن است برای مشخص کردن یک پروتئین به ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ کدون (برابر ۳۰۰ تا ۲۰۰۰ نوکلئوتید) نیاز باشد.
تفاوت DNA در حیوانات و گیاهان چیست؟
DNA تمامی موجودات زنده دارای ساختار و کد مشابه است، اگر چه برخی از ویروس‌ها از مولکول RNA به عنوان حامل اطلاعات به جای DNA استفاده می‌کنند. بسیاری از حیوانات دو نسخه از هر کروموزوم را در خود دارند. در مقابل، گیاهان ممکن است بیش از دو نسخه از چندین کروموزوم خود را داشته باشند که این پدیده معمولا از اشتباه در توزیع کروموزوم در طول فرایند تکثیر سلولی به وجود می‌آیند. در حیوانات، این نوع از خطاها از توزیع کروموزوم معمولا باعث بیماری‌های ژنتیکی و معمولا کشنده می‌شود. به خاطر برخی دلایل ناشناخته، این نوع خطاها تا آن اندازه در گیاهان، مخرب واقع نمی‌شوند.
مولکول RNA با نگاهی دقیق‌تر
پیش از ادامه‌ی گزارش درباره‌ی DNA و ساخت پروتئین‌ها، شاید بهتر باشد در مورد مولکولی که در این بخش بیشتر مورد توجه قرار گرفت، اندکی دقیق‌تر شویم. مولکول RNA همان‌طور که در بخش نخست این گزارش اشاره کرده بودیم، اسید نوکلئوتید دیگری به شمار می‌رود که در ساختار حیات نقش دارد. اما تفاوت این دو اسید نوکلئوتید در چیست؟ باید بگوییم که مولکول RNA از سه حیث اصلی با مولکول DNA دارای تفاوت است:
۱. قند موجود در ساختار این مولکول به جای دئوکسی‌ریبوز، نوعی قند به نام ریبوز است.
۲. به جای دو رشته‌ای که در DNA نقش دارند، در ساختار RNA تنها یک رشته وجود دارد.
۳. مولکول RNA به جای تیمین دارای نوکلئوتیدی موسوم به اوراسیل است و نماد آن هم U است که به آن اشاره شد. بنابراین، جفت‌های پایه‌ای در RNA عبارت هستند از: سیتوزین با گوانین؛ آدنین با اوراسیل.
در یک سلول پروکاریوتی (لازم به توضیح است که این سلول‌ها به سلول‌هایی اطلاق می‌شود که هیچ اندامک متصل به غشایی ندارند؛ مانند باکتری‌ها)، هر دو مولکول DNA و RNA در سیتوپلاسم یافت می‌شوند. در سلول یوکاریوتی (سلول‌هایی با اندامک داخلی متصل به غشاء داخلی؛ مانند انسان)، مولکول RNA را می‌توان در هسته و سیتوپلاسم سلول یافت. این در حالی خواهد بود که مولکول DNA در این سلول‌ها تنها در هسته یافت می‌شود.
فرایند سنتز پروتئین‌ها
ترتیب رویدادها در فرایند سنتز پروتئین با شروع از یک mRNA نمونه را می‌توانیم به صورت زیر بررسی کنیم. در واقع این‌ها مراحلی هستند که به ترتیب به منظور ساخت پروتئین‌ها رخ می‌دهند. به اهمیت پروتئین‌ها و انواع کارکردهای آن‌ها در بدن موجودات زنده در بخش‌های قبلی اشاره کردیم. برای اینکه انسجام گفته‌هایمان در خصوص DNA و ارتباط آن با پروتئین‌ها حفظ شود، به عنوان یک دیدگاه کلی می‌توانیم چنین برداشت کنیم که مولکول DNA به عنوان شالوده‌ی تمامی موجودات زنده است و این مولکول در کنار RNA و مجموعه‌ای از واکنش‌های شیمیایی دیگر همگی منجر به ساخت مولکول‌های پروتئینی می‌شوند که ماده‌ی متمایزکننده‌ی میان موجودات زنده و غیرزنده محسوب می‌شود. روند سنتز شدن پروتئین را می‌توان به این شکل جمع‌بندی کرد:
۱. یک ریبوزوم به mRNA با کدون AUG در بخش P و کدون UUU در بخش A آن متصل می‌شود
۲. یک آمینو آسیل tRNA با آنتی‌کدون UAC با یک متیونین متصل، به بخش P ریبوزوم می‌آید
۳. یک آمینو آسیل tRNA با آنتی‌کدون AAA با یک فنیل آلانین متصل، به بخش A ریبوزوم می‌آید
۴. پیوند شیمیایی بین متیونین و فنیل آلانین شکل می‌گیرد. گفتنی است که در پروتئین‌ها، این پیوند کووالانسی را با نام پیوند پپتیدی می‌شناسند
۵. tRNA مختص متیونین، بخش P را ترک می‌کند و برای جمع‌آوری متیونینی دیگر جدا می‌شود
۶. ریبوزوم دستخوش تغییر می‌شود؛ به طوری که بخش P آن اکنون دیگر دارای کدون UUU به همراه یک tRNA فنیل آلانینی است و همچنین کدون بعدی (ACA) نیز بخش دیگر (بخش A) را تصاحب کرده است.
۷. یک tRNA آمینو آسیل (آنتی‌کدون) نیز با یک ترئونینِ متصل به خود، به بخش A از ریبوزوم می‌آید
۸. پیوند پپتیدی بین فنیل آلانین و ترئونین تشکیل می‌شود
۹. tRNA مختص فنیل آلانین، بخش P را ترک می‌کند و برای پیدا کردن فنیل آلانین دیگری جدا می‌شود
۱۰. ریبوزوم یک کدون را تغییر می‌دهد؛ به طوری که دنباله‌ی توقف اکنون در سایت A قرار داشته باشد. در مواجهه با دنباله‌ی توقف، ریبوزوم از mRNA جدا و به دو بخش تجزیه می‌شود. tRNAی مختص ترئونین، ماده‌ی ترئونین خود را منتشر می‌کند و در نهایت پروتئین جدید شناور می‌شود.
چند ریبوزوم می‌توانند یکی پس از دیگری به یک مولکول mRNA متناظر وصل شوند و شروع به ساخت پروتئین کنند. بنابراین چندین پروتئین را می‌توان از یک mRNA به دست آورد. در واقع، در باکتری E.coli، ترجمه از mRNA آغاز می‌شود؛ حتی قبل از اینکه رونویسی به اتمام برسد.
البته در بخش میتوکندری سلول نیز حلقه‌هایی از DNA وجود دارند و می‌توانند خود را بازسازی کنند. این DNA، کدهای لازم برای برخی از پروتئین‌های ساخته شده در میتوکندری را فراهم می‌کند. نکته‌ی جالب در مورد میتوکندری این است که DNA مربوط به آن تنها از سوی مادر به فرد منتقل می‌شود.