Ο ρόλος του δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος ή του DNA στη σύνθεση πρωτεϊνών είναι αυτός του σχεδίου. Είναι ένας οδηγός για τη δομή των πρωτεϊνών που παράγονται. Χωρίς DNA, τα ριβοσώματα σε οποιοδήποτε δεδομένο κύτταρο δεν θα ήξεραν με ποια σειρά θα τοποθετηθούν αμινοξέα. Το DNA έχει την ίδια λειτουργία τόσο στα προκαρυωτικά όσο και στα ευκαρυωτικά κύτταρα, αν και υπάρχουν λεπτές διαφορές.
Το DNA είναι μια αλυσίδα νουκλεϊκών οξέων διατεταγμένη σε δύο πολυμερή ή κλώνους. Κάθε σκέλος έχει ένα σύνολο αμινοξέων που συνδέεται με ένα αντίθετο αμινοξύ στο άλλο πολυμερές για να παράγει μια δομή που μοιάζει με σκάλα καθαριστή παραθύρων. Η σειρά των αμινοξέων είναι ένας γενετικός χάρτης πληροφοριών που λέει στο κύτταρο πώς πρέπει να δομηθεί και λέει στα κύτταρα πώς να συνδυαστούν για να σχηματίσουν έναν μεγαλύτερο οργανισμό. Οι πληροφορίες χρησιμοποιούνται απευθείας για τη δημιουργία κυτταρικών συστατικών όπως ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA) και πρωτεΐνη.
Η παρουσία του DNA στη σύνθεση πρωτεϊνών είναι ζωτικής σημασίας. Η πρωτεϊνική σύνθεση είναι η πράξη δημιουργίας μιας νέας πρωτεΐνης μέσα σε ένα κύτταρο. Η όλη διαδικασία λαμβάνει χώρα μέσα σε ένα ριβόσωμα, ένα είδος εργοστασίου πρωτεϊνών, μέσα σε ένα κύτταρο. Τα ελεύθερα ριβοσώματα στα ευκαρυωτικά κύτταρα και όλα τα ριβοσώματα στα προκαρυωτικά κύτταρα συνθέτουν πρωτεΐνες στο κυτταρόπλασμα.
Υπάρχουν πολλά βήματα για τη διαδικασία σύνθεσης πρωτεϊνών. Η χρήση DNA κατά τη διάρκεια της πρωτεϊνικής σύνθεσης λαμβάνει χώρα στο πρώτο στάδιο που ονομάζεται σύνθεση αμινοξέων. Το δεύτερο στάδιο ονομάζεται μεταγραφή και η τελευταία φάση είναι όπου το ριβοσώμα μεταφράζει τις πληροφορίες σε πρωτεΐνη.
Μια πρωτεΐνη που ονομάζεται ελικάση χωρίζει και τα δύο πολυμερή του DNA στη σύνθεση πρωτεϊνών. Ένα από τα σκέλη θα περιέχει το σχέδιο πρωτεΐνης που απαιτεί το κύτταρο. Αυτός ο κλώνος θα αντιγραφεί σε αγγελιοφόρο RNA (mRNA) όταν το mRNA οργανωθεί έτσι ώστε να αποτελείται από τα αντίθετα αμινοξέα με αυτά που υπάρχουν στο τμήμα του DNA που αντιγράφονται.
Το mRNA στη συνέχεια μεταφέρει τις πληροφορίες στο ριβοσώμα. Το ριβόσωμα θα επεξεργαστεί το mRNA έτσι ώστε να μεταφράσει τον κώδικα αμινοξέων χρησιμοποιώντας τα αντίθετα από αυτά του mRNA, επιστρέφοντας έτσι την αλυσίδα πίσω στην αρχική της μορφή. Από αυτό, το ριβόσωμα παράγει πρωτεΐνες.
Οι οργανισμοί δεν είναι ικανοί να συνθέσουν όλα τα αμινοξέα. Υπάρχουν περίπου 20 γνωστά αμινοξέα στον κόσμο και οι άνθρωποι μπορούν να συνθέσουν περίπου 12 από αυτά. Τα υπόλοιπα καταπίνονται μέσω τροφής και μερικές φορές ποτών.
Το προκαρυωτικό κύτταρο θα μετατρέψει το DNA σε πρωτεϊνική σύνθεση απευθείας σε mRNA. Τα ευκαρυωτικά κύτταρα, ωστόσο, πρώτα μεταγράφουν το DNA σε ετερόφιλο πυρηνικό RNA (hnRNA). Αυτό το hnRNA δημιουργείται όταν το τμήμα πολυμερούς καλύπτεται με 7-μεθυλο-γουανοσίνη και μια ουρά πολυ Α. Το κύτταρο στη συνέχεια μετατρέπει το hnRNA σε mRNA.