Die Proteinsynthese ist der Prozess, bei dem die genetische Information der DNA in Proteine übersetzt wird, die zum größten Teil als Enzyme wirken und damit den Phänotyp eines Lebewesens beeinflussen (Stichwort: Vom Genotyp zum Phänotyp).
Sowohl bei Prokaryoten wie auch bei Eukaryoten besteht die Proteinsynthese aus zwei Abschnitten. Zunächst wird in der Transkription eine Arbeitskopie eines Gens hergestellt, die mRNA. Dann erfolgt die Translation, bei der die Ribosomen die in der mRNA gespeicherte genetische Information in Abfolge von Aminosäuren übersetzen.
Im Zellkern sehen wir hier ein Chromosom, von dem sich etwas DNA "abgewickelt" hat, damit man sie besser erkennen kann. Auf diesem DNA-Abschnitt befindet sich ein Gen, von dem gerade eine mRNA-Kopie (rot) hergestellt wird. Dieser Teilschritt der Proteinsynthese wird als Transkription bezeichnet.
Die mRNA wandert dann - bei Eukaryoten - durch eine Kernpore in das Zellplasma zu einem Ribosom. Dort wird die mRNA abgelesen und in ein Protein übersetzt (grün). Diesen zweiten Schritt der Proteinsynthese nennt man Translation.
Das Protein faltet sich dann in seine endgültige Form und wird zu einem Enzym (grün). Dieses Enzym stellt aus bestimmten Substraten (Ausgangsstoffen, blau) ein Endprodukt her (ebenfalls blau). Dieses Endprodukt hat dann Einfluss auf den Phänotyp, weil es zum Beispiel ein Farbstoff, ein Wachstumshormon, ein Neurotransmitter oder Ähnliches ist.
Einzelheiten siehe Artikel über Proteinsynthese.