Polega on na syntezie RNA (kwasu rybonukleinowego) na matrycy DNA (kwasu dezoksyrybonukleinowego). Proces ten zachodzi w jądrze komórkowym. Synteza jest katalizowana przez polimerazę RNA. Polimeraza wiąże się z odcinkiem matrycowego DNA, czyli tzw. promotorem. Nici DNA są rozsuwane i możliwe jest włączenie następnych nukleotydów - jest elongacja transkrypcji. Nowe nukleotydy są dołączane na zasadzie komplementarności. Substratami syntezy są trifosforany rybonukleozydów - grupy fosforanowe dostarczają energii niezbędnej do wytworzenia wiązań. Produktem transkrypcji jest tzw. pierwotny transkrypt (mRNA).
Następnie w cytoplazmie z udziałem mRNA ma miejsce biosynteza białek, czyli inaczej translacji. Zachodzi ona na rybosomach. Odczytywana jest informacji zawarta w kolejności ułożenia nukleotydów mRNA. Translacja odbywa się z udziałem tRNA, który rozpoznaje odpowiednie kodony. Aktywacja aminokwasu następuje przez jego połączenie z tRNA. Przebiega ona jednokierunkowo od końca 5' do 3' łańcucha DNA.
Synteza białka rozpoczyna się w momencie gdy inicjujący tRNA niosący metioninę rozpozna kodon inicjujący w mRNA.
Za biosyntezę białek odpowiedzialne jest kilka genów:
- gen regulator odpowiedzialny za wytworzenie represora (spowalnia wytwarzanie mRNA)
- gen operator sterujący biosyntezą
- gen struktury
Te dwa ostatnie tworzą tzw. operon.
Mechanizmy działania w układzie regulator- represor- operator:
- mechanizm indukcji - głównie przy enzymach w reakcjach katabolicznych; polega wytworzeniu przez regulator represora blokującego operatora, uniemożliwiając przez to tworzenie genów struktury
- mechanizm represji - przy enzymach w reakcjach anabolicznych; polega na tym, że regulator wytwarza represor, który nie blokuje operatora i dzięki temu może zachodzić transkrypcja
