Replicação, trancrição e traduçao

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A replicação do DNA, duplicação exata de grandes quantidades de informação genética armazenadas na forma química de DNA, ocorre antes da célula produzir duas células filhas geneticamente iguais, antes de cada divisão celular (fase S da interfase). A sobrevivência de um organismo requer alta estabilidade genética (replicação com alta fidelidade). 
As taxas de mutação (proporção na qual alterações visíveis acontecem nas sequências de DNA) são extremamente baixas. Foi determinada a partir de experimentos realizados em E. coli. Em condições de laboratório, a E. coli divide-se aproximadamente a cada 40 minutos e uma única célula produz uma população de vários bilhões em menos de um dia. As bactérias apresentam uma taxa de mutação de um nucleotídeo alterado a cada 109 nucleotídeos por geração. Bactéria E. coli, vermes e humanos diferem muito em seus modos de reprodução e em seus tempos de geração. Quando as taxas de mutação de cada um são ajustadas para uma única rodada de replicação de DNA, cerca de uma alteração nucleotídica por 109 nucleotídeos cada vez que o DNA é replicado (um erro é cometido para cada 109 nucleotídeos copiados). 
A sequência de nucleotídeos de uma fita é copiada em uma sequência complementar de DNA. Esse processo requer o reconhecimento de cada nucleotídeo na fita molde de DNA por um nucleotídeo complementar livre e a separação das duas fitas da hélice de DNA. Polimerização é catalisada pela DNA-polimerase.
Durante a replicação do DNA cada uma das duas fitas originais atua como um molde para formação de uma fita inteiramente nova. Replicação da dupla-hélice de DNA produzida pela DNA-polimerase é semiconservativa – cada uma das duas células-filhas resultantes da divisão celular herda uma nova dupla-hélice de DNA formada por uma fita original e uma fita nova. Na forquilha de replicação, estrutura em forma de Y, um complexo multienzimático que contém a DNA-polimerase sintetiza o DNA das duas fitas novas. Devido à orientação antiparalela das duas fitas de DNA na dupla-hélice, uma fita-filha de DNA é sintetizada continuamente (fita-líder ou contínua) e a outra fita-filha é sintetizada de modo descontínuo (fita retardada ou descontínua), nesta fita a direção da polimerização é oposta à direção do crescimento da cadeia de DNA. DNA-polimerase 5’-3’é utilizada na replicação de DNA. 
A alta fidelidade replicação do DNA depende não apenas do pareamento entre as bases complementares (podem parear erroneamente), mas também de vários mecanismos de correção que atuam sequencialmente para corrigir qualquer pareamento incorreto que possa ter ocorrido. A DNA-polimerase (sítio de polimerização e de edição) realiza a primeira etapa da correção e ocorre imediatamente antes da adição do novo nucleotídeo à cadeia crescente (pareamento correto é mais favorável energeticamente). Após a união do nucleotídeo por ligações de hidrogênio, mas antes de ser ligado covalentemente à cadeia crescente, a enzima deve sofrer uma alteração conformacional, essa alteração ocorre mais prontamente com o pareamento correto, a polimerase pode verificar novamente a geometria exata do pareamento de bases antes de catalisar a adição do novo nucleotídeo. Próxima reação de correção de erro ocorre após os raros casos em que um nucleotídeo incorreto é covalentemente adicionado à cadeia crescente. DNA-polimerases (autocorreção –remove seus próprios erros de polimerização à medida que se desloca pelo DNA) possui uma atividade de exonuclease de correção 3’-5’ (sítio catalítico separado, em uma subunidade separada), cliva qualquer nucleotídeo não pareado na extremidade do iniciador até regenerar uma extremidade 3’-OH. DNA-polimerases necessitam de um pareamento de bases previamente formado, com extremidade 3’-OH, de uma fita iniciadora, não é possível que tais enzimas iniciem a síntese de novo.
Outro sistema de correção que remove erros de replicação produzidos pela polimerase e que escaparam à exonuclease de correção, é o chamado sistema de reparo de pareamento incorreto, detecta o potencial de distorção na hélice de DNA que resulta da interação incorreta entre bases não complementares (ele diferencia e remove o nucleotídeo incorreto apenas na fita recém-sintetizada, onde o erro ocorreu). Ocorre o reconhecimento do erro, a remoção do segmento de DNA contendo o pareamento incorreto na fita recém-sintetizada e a ressíntese do segmento removido, tendo a fita original como molde.
RNA-polimerases envolvidas na transcrição gênica não necessitam de uma atividade de correção exonucleolítica eficiente: os erros na síntese de RNA não são passados para próxima geração, e a moléculas de RNA com defeitos ocasionais não têm maior relevância. São capazes de iniciar novas cadeias polinucleotídicas sem um iniciador. Taxa de erro de um em cada 104 é encontrada tanto na síntese de RNA como em um processo separado de tradução de sequências de mRNA em sequências proteicas (proporção de erro é 100 mil vezes maior comparada à replicação de DNA). 
Replicação do DNA ocorre apenas na direção 5’- 3’. O crescimento 5’-3’permite que a cadeia continue a ser estendida quando um erro de polimerização é removido por correção exonucleolítica, o mesmo não ocorre se a polimerização fosse 3’- 5’.
Fita líder apenas um iniciador é necessário para o início da replicação, no lado descontínuo da forquilha, cada vez que a DNA-polimerase completa um pequeno fragmento de Okasaki ela deve novamente iniciar a síntese de um fragmento completamente novo em um sítio mais adiante na fita-molde. DNA-primase que sintetiza pequenos iniciadores de RNA na fita descontínua. Síntese de cada fragmento de Okasaki termina quando a DNA-polimerase encontra o iniciador de RNA ligado a extremidade 5’do fragmento anterior. Para produzir uma cadeia contínua de DNA a partir de vários fragmentos na fita descontínua, um sistema de reparo retira o iniciador de RNA e substitui por DNA, DNA-ligase liga a extremidade 3’do novo fragmento de DNA à extremidade 5’do fragmento anterior.
Para que a síntese de DNA ocorra a dupla-hélice deve ser aberta logo à frente da forquilha de replicação, para que os trifosfatos de desoxirrobonucleosídeo a serem incorporados possam parear com a fita-molde. DNA-helicases e as proteínas ligadoras de DNA de fita simples são necessárias para promover a abertura da dupla-hélice e fornecer o molde de DNA de fita simples para que a polimerase possa atura. DNA-helicases deslocam sobre a dupla-hélice, interferindo e separando a hélice (abertura da hélice). As proteínas ligadoras de fita simples de DNA (SSB) ou proteínas desestabilizadoras de hélices, auxiliam as helicases estabilizando a conformação distorcida e de fita simples. A ligação cooperativa estende as regiões de DNA de fita simples no molde da fita descontínua, evitando a formação de pequenos grampos de hélices que seriam formados prontamente na fita simples. Proteína que atua como uma cinta reguladora mantém a polimerase firmemente associada ao DNA enquanto está em movimento, libera quando a polimerase encontra DNA de fita dupla (cinta deslizante mantém a DNA-polimerase deslocando-se sobre o DNA). 
DNA-topoisomerases evitam o emaranhamento do DNA durante a replicação, promovem uma quebra na cadeia que permite que as duas porções da hélice de DNA, formadas dos dois lados da quebra, girem livremente uma em relação à outra (giram o DNA). O deslocamento da forquilha de replicação ao longo da fita dupla de DNA cria um problema de enrolamento. Qualquer tensão na hélice de DNA irá ditar a rotação na direção que alivia essa tensão. (Aliviam a tensão causada pelo enrolamento helicoidal e os problemas de emaranhamento do DNA)
A maior parte dessas proteínas (cooperam para formar uma maquinaria de replicação) é mantida unida em um grande complexo multienzimático que sintetiza DNA rapidamente. Todas agem em conjunto, na frente da forquilha de replicação a DNA-helicase abre a dupla-hélice de DNA, 2 moléculas de DNA-polimerase trabalham na forquilha, uma na fita líder (opera de modo contínuo) e outra na fita descontínua (reiniciaem intervalos curtos, utilizando os pequenos iniciadores de RNA produzidos pela DNA-primase). Proteínas da replicação são mantidas unidas formando uma única unidade de grande tamanho permitindo que o DNA seja sintetizado dos dois lados da forquilha de modo eficiente e coordenado. 
Como a forquilha é formada na molécula de DNA de fita dupla? Dupla-hélice deve ser aberta e as duas fitas precisam ser separadas para expor as bases não-pareadas. O processo de replicação de DNA é iniciado por proteínas iniciadoras. As posições onde a hélice inicialmente é aberta são chamadas de origens de replicação. Regiões do DNA ricas em pares A-T relativamente são mais fáceis de serem separadas e normalmente são encontradas nas origens de replicação. 
Genoma de E.coli está contido em uma única molécula de DNA circular (2 forquilhas de replicação são formadas em uma única origem de replicação), a replicação inicia em uma única origem de replicação e as duas forquilhas formadas seguem em direções opostas, até se encontrarem aproximadamente no meio do caminho ao redor do cromossomo. Múltiplas cópias de proteínas iniciadoras ligam-se a sítios específicos na origem de replicação formando um complexo proteína-DNA, esse complexo atrai a DNA-helicase que inicia o desenrolamento do DNA, expondo um segmento de DNA de fita simples suficiente para que a primase sintetize o iniciador de RNA que irá iniciar a fita contínua. Isso leva ao agrupamento das demais proteínas criando 2 forquilhas de replicação com complexos de proteínas que se distanciam da origem em direções opostas. 
Em cada cromossomo eucariótico (contêm múltiplas origens de replicação) existem várias forquilhas deslocando-se simultaneamente. As forquilhas são formadas em pares e criam uma bolha de replicação à medida que se deslocam em direções opostas.
A replicação do DNA na maioria das células eucarióticas ocorre apenas durante uma parte do ciclo de divisão celular, chamada de fase de síntese de DNA ou fase S. Cada sequência de DNA que atua como uma origem de replicação contém 1- um sítio para ligação de uma enorme proteína iniciadora com múltiplas subunidades, complexo de reconhecimento de origem (OCR), 2- uma sequência de DNA rica em As e Ts, portanto mais fácil de ser desenrolada, e 3- pelo menos um sítio de ligação para proteínas que auxiliam a atrair a ORC à origem de replicação. 
Telomerase replica as extremidades dos cromossomos. Estende uma das fitas de DNA na extremidade do cromossomo utilizando um molde de RNA que é parte integral da enzima.
Como as células leem o genoma do DNA à proteína?
DNA genômico não direciona a síntese proteica diretamente, mas utiliza o RNA como uma molécula intermediária. Quando a célula necessita de uma proteína específica, a sequência de nucleotídeos da região apropriada de uma molécula de DNA é inicialmente copiada sob a forma de RNA (processo denominado transcrição). São essas cópias de RNA que são usadas diretamente como moldes para direcionar a síntese da proteína (processo denominado tradução). Fluxo de informação genética nas células é, portanto, de DNA para RNA para proteína, princípio denominado dogma central da biologia molecular.
A transcrição e a tradução são os meios pelos quais as células leem, ou expressam, as instruções genéticas de seus genes. Como muitas cópias idênticas de RNA podem ser produzidas a partir do mesmo gene, e cada molécula de RNA pode direcionar a síntese de várias moléculas idênticas de proteína, quando necessário, as células podem sintetizar rapidamente uma grande quantidade de proteína. 
Para ler a informação necessária a partir de suas instruções genéticas a célula faz a cópia de uma parcela específica da sequência de nucleotídeos do DNA – um gene - sob a forma de uma sequência de nucleotídeos de RNA. Informação embora copiada em uma forma química distinta, ainda é escrita essencialmente na mesma linguagem do DNA – linguagem de uma sequência de nucleotídeos, por isso o nome de transcrição.
Assim como DNA, o RNA é um polímero linear composto de 4 tipos diferentes de subunidades nucleotídicas unidas entre si por ligações fosfodiéster. RNA difere quimicamente do DNA em 2 aspectos: 1- os nucleotídeos do RNA são ribonucleotídeos, isto é, eles contêm o açúcar ribose em vez de desoxirribose; 2- RNA contém as bases adenina (A), guanina (G) e citosina (C) assim como o DNA, só que contém a base uracila (U) em vez da timina (T). As propriedades de complementaridade por pareamento de bases também se aplicam ao RNA (G pareia com C e A com U). RNA se apresenta como fita simples, assim as cadeias de RNA podem dobrar-se sob diversas formas.
Transcrição produz um RNA complementar a uma das fitas do DNA, começa com a abertura e a desespiralização de uma pequena porção da dupla-hélice de DNA, o que expõe as bases em cada fita de DNA. Uma das duas fitas da dupla-hélice de DNA age como um molde para síntese de uma molécula de RNA. A sequência de nucleotídeos da cadeia de RNA é determinada pela complementaridade do pareamento de bases entre os nucleotídeos a serem incorporados e o DNA-molde. A fita de RNA não permanece ligada por ligações de H à fita de DNA-molde. As enzimas que realizam a transcrição são denominadas RNA-polimerases, catalisam a formação de ligações fosfodiéster que conectam os nucleotídeos entre si formando uma cadeia linear. A RNA-polimerase move-se sobre o DNA, desespiralizando a dupla-hélice à frente do sítio ativo de polimerização e assim expondo uma nova região da fita-molde para o pareamento de bases. Cadeia de RNA é estendida na direção 5’- 3’. RNA-polimerases podem começar a síntese de uma cadeia de RNA sem um iniciador, isso ocorre porque a transcrição não necessita ser tão exata quanto a replicação de DNA, ele não estoca a informação genética permanentemente nas células. RNA-polimerases incorrem em aproximadamente um erro a cada 104 nucleotídeos copiados no RNA, elas têm um pequeno mecanismo de correção, se um ribonucleotídeo incorreto for adicionado à cadeia de RNA a polimerase pode retornar e o sítio ativo da enzima pode realizar uma reação de excisão.
A maioria dos genes carregados no DNA das células especifica a sequência de aminoácidos de proteínas, as moléculas de RNA que são copiadas a partir desses genes (que definem a síntese de proteínas) são chamados RNA mensageiro. RNAs nucleares direcionam o splicing (excisão de íntrons) do pré-RNA para formar o mRNA, os RNA ribossomal formam o cerne dos ribossomos, RNA transportador formam os adaptadores que selecionam aminoácidos e os colocam no local adequado nos ribossomos para serem incorporados em proteínas.
Para transcorrer um gene com precisão, a RNA-polimerase deve reconhecer onde ele inicia e termina no genoma. Em bactéria a RNA-polimerase é um complexo de múltiplas subunidades, uma subunidade destacável, denominada fator sigma, se associa ao cerne da enzima (agora chamada de holoenzima RNA-polimerase) e reconhece a sequência de DNA promotor que é uma sequência de nucleotídeos que indica o ponto inicial para síntese de RNA (sequência -35 e a -10). Ela se liga ao DNA promotor e abre a dupla-hélice para expor uma pequena extensão de nucleotídeos em cada fita, com o DNA desespiralizado, uma das duas fitas de DNA expostas age como um molde para a complementaridade por pareamento de bases com ribonucleotídeos. Após cerca de 10 nucleotídeos de RNA serem sintetizados a enzima quebra suas interações com o DNA promotor, relaxa suas interações com o fator sigma e começa a se mover sobre o DNA, sintetizando RNA até que a enzima encontre um segundo sinal, o terminador, quando a polimerase para e libera tanto a cadeia-molde de DNA, quanto a cadeia de RNA recém-sintetizada. O sinal de terminação consiste de uma fita de pares de nucleotídeos A-T, precedida por uma sequência de DNA duplamente simétrica, a qual, quando transcrita em RNA, dobra-se em uma estrutura em “grampo de cabelo” pelo pareamento de bases. Terminação dependente de rho- As terminações r-dependentes não possuem adenilatos na fita molde, mas possuem uma seqüência curta queé transcrita formando um grampo. A RNA polimerase ao passar por tal região faz uma pausa e, caso a proteína r esteja presente, dissocia-se. A proteína r possui atividade RNA-DNA helicase dependente de ATP, o que – provavelmente – rompe o híbrido.
Eucariotos têm 3 tipos de RNA-polimerases (I, II e III), I e III transcrevem genes que codificam o tRNA, o rRNA e vários pequenos RNAs. II transcreve a grande maioria dos 6 6ygenes, inclusive todos aqueles que codificam proteínas. 
Difrenças entre RNA-polimerase das bactérias e a polimerase II dos eucariotos: 1- RNA-polimerase bacteriana requer uma única proteína adicional (fator sigma) para que ocorra a iniciação da transcrição, RNA-polimerase eucarióticas necessitam de diversas proteínas adicionais, coletivamente denominadas fatores gerais de transcrição ou TFII (fator de transcrição para a polimerase II) (ajudam a posicionar a RNA-polimerase corretamente sobre o promotor, auxiliam na separação das duas fitas de DNA para permitir que a transcrição inicie e liberam a RNA-polimerase do promotor no modo de extensão, uma vez que a transcrição tenha iniciado); 2- A iniciação da transcrição eucariótica precisa lidar com o DNA empacotado em nucleossomos e sob outras formas de estruturação de cromatina, características ausentes nos cromossomos bacterianos. 
Sequência TATA box (sequência de DNA composta por T e A) está localizada 25 nucleotídeos antes do sítio de início da transcrição (sinaliza o início da transcrição). Um Complexo de iniciação de transcrição, formado pela RNA-polimerase II e os fatores gerais de transcrição, forma sobre o DNA e a RNA-polimerase deverá ter acesso à fita-molde no ponto inicial da transcrição. Uma vez que a RNA-polimerase II tenha iniciado a extensão do transcrito de RNA a maioria dos fatores gerais de transcrição é liberada do DNA. 
RNA-polimerases tanto em bactérias quanto em eucariotos, estão associadas a uma série de fatores de extensão, proteínas que diminuem a probabilidade de dissociação da RNA-polimerase antes que chegue ao término de um gene. 
mRNA bacterianos são sintetizados somente pela RNA-polimerase começando e finalizando em regiões específicas do genoma. Em eucariotos a transcrição é apenas o primeiro passo de diferentes etapas necessárias para produção de um mRNA. Outras etapas essenciais (processamento de RNA) incluem a modificação covalente de ambas as extremidades do RNA (capeamento na extremidade 5’ e poliadenilação na extremidade 3’, permitem que a célula verifique se ambas as extremidades de uma molécula de mRNA estão presentes (se a mensagem está intacta), antes de exportar a sequência de RNA do núcleo para ser traduzida em proteína) e a remoção de sequências de íntrons que são retiradas do meio do transcrito de RNA pelo processo de splicing do RNA (retirada de íntrons do RNA une as diferentes porções de uma sequência codificadora de proteínas e permite que os eucariotos superiores tenham a capacidade de sintetizar várias proteínas diferentes a partir do mesmo gene). 
Assim que a RNA-poliemrase II tenha produzido aproximadamente 25 nucleotídeos de RNA, a extremidade 5’ é modificada pela adição de um quepe que consiste em um nucleotídeo guanina modificado, essa reação de capeamento é realizada por 3 enzimas agindo sucessivamente. 
As sequências codificantes de genes (sequências expressas ou éxons, pequena fração do comprimento do gene) eucarióticos são intercaladas por sequências muito mais longas não-codificantes (sequências intervenientes ou íntrons). Tanto as sequências de íntrons quanto de éxons são transcritas em RNA. As sequências de íntrons são removidas do RNA recentemente sintetizado por meio de um processo denominado splicing de RNA (splicing do precursor de mRNA (pré-mRNA). Somente após ter ocorrido o processamento das extremidades 5’ e 3’ esse RNA será denominado mRNA. Removem (clivagem) o íntron sob a forma de um laço e unem dois éxons, a maquinaria que catalisa o splicing consiste em 5 moléculas de RNA (snRNAs, pequenos RNAs nucleares) (splicing do RNA são realizados por moléculas de RNA) e até 200 proteínas, chamado de spliceossomo (grande complexo de moléculas de RNA e proteínas que realiza o splicing do pré-mRNA na célula).
Duas proteínas, denominadas fator de estimulação à clivagem e fator de especificidade de clivagem e poliadelinação, se ligam sobre a molécula de RNA que está em formação e proteínas adicionais associam-se a elas para criar a extremidade 3’do mRNA. RNA é clivado e adiciona-se aproximadamente 200 nucleotídeos A à extremidade 3’ produzida pela clivagem (cauda poli-A). Formando assim o mRNA maduro o qual será exportado do núcleo para citosol onde poderá ser traduzido em proteína.
Uma pequena % do peso seco de uma célula de mamífero é RNA, cerca de 3 a 5% dessa % constituem-se de mRNA, a maioria dos RNA nas células desempenham funções estruturais e catalíticas, os mais abundantes são os rRNA (80% do RNA em uma célula que se encontra em rápida divisão).
Do RNA à proteína 
A maioria dos genes de uma célula produz moléculas de mRNA que são utilizadas como intermediárias na via para as proteínas. 
A informação presente na sequência de nucleotídeos do mRNA é usada para sintetizar uma proteína. A transcrição como forma de transferência de informação é de fácil compreensão uma vez que o DNA e o RNA são química e estruturalmente semelhantes, o DNA pode agir como um molde direto para síntese de RNA pelo pareamento por complementaridade de bases (transcrição). A própria linguagem e a forma da mensagem não mudam, e os símbolos utilizados são muito similares. A conversão de RNA para proteína representa uma tradução da informação para uma outra linguagem que usa símbolos bastante diferentes. Existem somente 4 diferentes nucleotídeos no mRNA e 20 tipos distintos de aminoácidos em uma proteína, não se pode atribuir nessa tradução uma correspondência direta entre um nucleotídeo no RNA e um aminoácido na proteína. A sequência de nucleotídeos de um gene, por intermédio do mRNA, é traduzida em uma sequência de aminoácidos de uma proteína, por meio da aplicação de regras que são conhecidas como código genético. A sequência de nucleotídeos em uma molécula de mRNA é lida em grupos consecutivos de 3. RNA é um polímero linear de 4 diferentes nucleotídeos, de tal forma que existem 4x4x4=64 combinações possíveis de 3 nucleotídeos. Código é redundante e alguns aminoácidos são determinados por mais de um triplete (diversos códons podem determinar um único aminoácido). Cada grupo de 3 nucleotídeos consecutivos no RNA é denominado códon, e cada códon especifica ou um aminoácido ou a finalização do processo de tradução. Código genético é utilizado universalmente em todos os organismos da atualidade, embora algumas pequenas diferenças no código tenham sido encontradas no DNA de mitocôndrias. 
A tradução do mRNA em proteína depende de moléculas adaptadoras, conhecidos como RNAs transportadores, que podem reconhecer e se ligar ao códon e, em outra região de sua superfície, ao aminoácido. Duas regiões no tRNA são cruciais para sua função na síntese de proteínas, anticódon - 3 nucleotídeos consecutivos que pareiam com o códon complementar em uma molécula de mRNA, e uma pequena região de fita simples na extremidade 3’ – sítio onde o aminoácido que corresponde ao códon é ligado ao tRNA.
 O reconhecimento e a ligação ao aminoácido correto dependem de enzimas denominadas aminoacil-tRNA-sintetases, as quais acoplam covalentemente cada aminoácido ao seu conjunto apropriado de moléculas de tRNA (acopla aminoácido ao seu tRNA apropriado), essa reação que liga o aminoácido à extremidade 3’ do tRNA está associada à hidrólise de ATP. 
Para síntese de proteína é necessário a formação de uma ligação peptídica entre o grupo carboxila na extremidade de uma cadeia polipeptídica em crescimento e um grupo amino livre do novo aminoácido. Proteína é sintetizada sempre a partir de sua extremidade N-terminal para sua extremidade C-terminal.
Síntese proteica é realizada no ribossomo, a subunidade pequena fornece uma região sobrea qual os tRNAs podem ser eficientemente pareados sobre os códons do mRNA, enquanto a subunidade grande catalisa a formação das ligações peptídicas que unem os aminoácidos formando uma cadeia polipeptídica. Ribossomo contém 4 sitios de ligação para moléculas de RNA, 1 para o mRNA e 3 para tRNA (sítio A, P e E). Uma molécula de tRNA adere fortemente aos sítios A e P apenas se seus anticódons formam pares de bases com o códon complementar na molécula de mRNA que está ligada ao ribossomo. Cada aminoácido adicionado à extremidade em crescimento de uma cadeia polipeptídica é selecionado por complementaridade de bases entre o anticódon da molécula de tRNA onde está ligado e o próximo códon da cadeia de mRNA. O códon que determina o aminoácido específico a ser adicionado na cadeia polipeptídica em formação. As 2 subunidades do ribossomo se unem sobre uma molécula de mRNA para iniciar a sinete de uma proteína, mRNA é puxado através do ribossomo, ligação do tRNA, formação da ligação peptídica (peptidil-transferase que liga os aminoácidos), translocação das subunidades grande e pequena.
A tradução de um mRNA inicia com um códon AUG, e um tRNA especial é necessário para iniciar a tradução (tRNA iniciador) sempre carrega o aminoácido metionina. Todas as proteínas recém-formadas possuem metionina como seu primeiro aminoácido em suas extremidades N-terminal. Após, essa metionina geralmente é removida por uma protease específica. 
Nos eucariotos, tRNA iniciador-metionina é inicialmente depositado sobre a subunidade ribossomal pequena, juntamente com proteínas adicionais denominadas fatores de iniciação eucarióticos, ou eIFs. A subunidade ribossomal pequena liga-se à extremidade 5’ de uma molécula de mRNA, e move-se para a frente (5’para 3’) sobre o mRNA fazendo uma varredura e procurando pelo primeiro AUG. Os nucleotídeos que se encontram ao redor do sítio de iniciação dos mRNAs eucarióticos influenciam a eficiência do reconhecimento de AUG durante o processo de varredura. Se esse sitio é muito diferente da sequência de reconhecimento consenso (5’- ACCAUGG- 3’) as subunidades ribossomais de varredura irão ignorar o primeiro códon AUG no mRNA e saltarão para o segundo ou o terceiro códon AUG. 
Nas bactérias o mecanismo para selecionar o códon de iniciação é diferente. Cada RNA bacteriano contém um sítio de ligação ao ribossomo específico, denominado sequência Shine-Dalgarno (sequência nucleotídica, com o consenso 5’- AGGAGGU-3’ forma pares de bases com a subunidade ribossomal pequena para posicionar o códon de iniciação AUG no ribossomo), o qual está localizado uns poucos nucleotídeos acima do AUG em que a tradução deve iniciar. 
O final da mensagem codificadora de uma proteína é sinalizado pela presença de um de 3 códons de terminação (UAA, UAG ou UGA), eles não são reconhecidos por um tRNA e não determinam um aminoácido, em vez disso, sinalizam para o ribossomo o final da tradução. Proteínas conhecidas como fatores de liberação ligam-se a qualquer ribossomo que possua um códon de terminação posicionado no sítio A, e esta ligação força a peptidil-transferase no ribossomo a catalisar a adição de uma molécula de água em vez de um aminoácido no peptidil-tRNA. Libera a extremidade carboxila da cadeia polipeptídica em crescimento de sua conexão a uma molécula de tRNA (proteína finalizada é liberada no citoplasma). O ribossomo libera o mRNA e separa-se nas duas subunidades grande e pequena, as quais podem associar-se sobre essa mesma ou outra molécula de mRNA para iniciar um novo ciclo de síntese de proteínas.
Uma proteína recém-sintetizada para ser útil à célula deve dobrar-se na estrutura tridimensional adequada, ligar-se a alguma pequena molécula cofator necessária para sua atividade, ser apropriadamente modificada por proteína-cinases ou outras enzimas modificadoras de proteínas e associar-se corretamente a outras subunidades proteicas com as quais ela funcione. A informação necessária para todas essas etapas está contida na sequência de aminoácidos da cadeia polipeptídica formada. Se dobra em uma conformação de menor energia livre (arranjos energeticamente favoráveis). Essas alterações são direcionadas pela formação de ligações não-covalentes. Muitas necessitam de modificações covalentes em aminoácidos determinados (glicosilação e fosforilação proteica são as mais frequentes).
O dobramento da maioria das proteínas provavelmente seja realizado durante a própria síntese. Quando isso não ocorre, elas encontram no ribossomo uma classe especial de proteínas denominadas chaperonas `	1moleculares.