Biosinteza proteinelor este un proces în mai multe etape de sinteză și maturare a proteinelor care are loc în organismele vii . În biosinteza proteinelor, se disting două etape principale: sinteza unui lanț polipeptidic din aminoacizi , care are loc pe ribozomi cu participarea moleculelor de ARNm și ARNt ( traducere ) și modificările post-translaționale ale lanțului polipeptidic. Procesul de biosinteză a proteinelor necesită o cantitate semnificativă de energie.
În anii 1940, proteinele erau considerate substanțe cheie ale organismelor vii, care nu numai că îndeplinesc funcții biochimice, ci participă și la transmiterea ereditară a informațiilor. Cu toate acestea, mecanismul sintezei proteinelor era atunci încă o cutie neagră. Unul dintre mecanismele propuse a fost explicat prin conceptul de proteoliză inversă, care a fost susținut de biochimiștii proeminenți ai vremii, Max Bergmann și Joseph Fruton . În 1940 , Thorbjorn Kaspersson și Jack Schultz au dezvoltat metode de măsurare a absorbției de acizi nucleici în celule prin expunerea la lumina ultravioletă , precum și microscopia celulelor prin expunerea la lumina ultravioletă. Prin această dezvoltare, ei au putut determina că formarea proteinelor este asociată cu o prezență crescută a acizilor ribonucleici în anumite regiuni nucleare și citoplasmatice. Aproximativ în același timp, Jean Brachet și Raymond Giener și Hubert Chantrenne au ajuns la concluzii similare bazate pe colorarea diferențială și digestia in situ cu RNază a țesuturilor [1] .
Între 1945 și 1950, a fost dezvoltată metoda atomului marcat ( 35 S , 32 P , 14 C și 3 H ). Aminoacizi radioactivi pentru testarea pe animale și după marcare în proteine din diferite țesuturi. Inițial, au fost utilizați diferiți aminoacizi: cisteină și metionină marcate cu sulf, glicină marcată cu carbon și lizină marcată cu carbon [1] .
Formarea proteinelor în celulele vii este strâns legată de condițiile externe și nevoile intracelulare. O problemă centrală în fiziologia celulară este determinarea costului producției de proteine și a proceselor moleculare care limitează biosinteza. Acest lucru este deosebit de important pentru înțelegerea relațiilor dintre creșterea celulelor, diviziunea celulară și dimensiunea celulei. Traducerea este de obicei considerată procesul cel mai consumator de energie în sinteza proteinelor. Majoritatea fondului celular de guanozin trifosfat este folosit pentru polimerizarea aminoacizilor , în timp ce mult mai puțină energie este utilizată pentru alte procese, inclusiv transcripția și plierea proteinelor [3] .