Bir hücre, zamanının çoğunu protein üreterek geçirir. Peki bunu nasıl yapar? Önce, aminoasit adı verilen yaklaşık 20 tür temel yapıtaşı üretir. Bu yapıtaşları ribozomlara (5) iletilir. Otomatik makinelere benzeyen ribozomlar, aminoasitleri belirli bir protein oluşturacak şekilde dizer. Bir fabrikadaki tüm makineleri yöneten merkezi bir bilgisayar programı gibi, hücrenin görevlerinin birçoğunu yöneten bir “bilgisayar programı” ya da kod vardır: DNA (6). Ribozom, DNA’dan hangi proteinleri nasıl üreteceğini bildiren detaylı talimatların bir kopyasını alır (7).

Protein üretiminin son aşaması hayret vericidir. Her protein katlanarak kendine özgü üç boyutlu bir şekle girer (8). Proteinin görevini belirleyen bu şekildir.b Bir makinenin parçalarının monte edildiği bir üretim hattını gözünüzde canlandırın. Makinenin çalışması için her parçanın doğru yere yerleştirilmesi gerekir. Aynı şekilde bir proteinin “parçaları” da hatasız şekilde dizilmezse ve protein tam doğru şekle girmezse görevini yerine getiremeyebilir, hatta hücreye zarar verebilir.

Protein, üretildiği yerden kendisine ihtiyaç duyulan yere giderken yolunu nasıl bulur? Hücrenin ürettiği her proteinin içinde, doğru yere gitmesini sağlayacak bir “adres etiketi” bulunur. Dakikada binlerce protein üretilip gönderilmesine rağmen hepsi doğru yere gider.

Bu gerçekler neden önemli? En basit canlının içindeki karmaşık moleküller bile kendi başına çoğalamaz. Hücrenin dışına çıkarlarsa çözülürler. Hücrenin içindeyken de başka karmaşık moleküllerin yardımı olmadan çoğalamazlar. Örneğin adenozin trifosfat (ATP) denen özel bir enerji molekülünün üretilmesi için enzimler gereklidir, ancak enzimlerin üretilmesi için de ATP’nin verdiği enerji gereklidir. Aynı şekilde DNA’nın (bu molekül 3. bölümde ele alınacak) üretilmesi için enzimlere, enzimlerin üretilmesi için de DNA’ya ihtiyaç vardır. Diğer proteinleri de ancak hücreler üretebilir, fakat proteinler olmadan da hücreler oluşamaz.c