Valkude tootmise või sünteesi standardmeetod sisaldab kahte osa: valgu transkriptsioon ja valgu translatsioon. Valgu transkriptsioon loob geenist ribonukleiinhappe (RNA) koopia, mis kannab vajalikku valku. Valkude translatsioonis kasutatakse RNA-d valgu valmistamiseks, kasutades aminohapete ehitusplokke. Bakterid, mis on prokarüootid, toodavad valku lihtsama meetodiga, mis ei hõlma transkriptsiooni- ega translatsioonijärgseid muutusi. Keerulisemad loomad, nagu inimesed, on eukarüootid ja muudavad valgu tootmise käigus RNA-d ja valke.
Valkude transkriptsioon toimub raku tuumas, kus asub desoksüribonukleiinhape (DNA). DNA on raku geneetiline või pärilik osa ja selles sisalduvad geenid juhivad valke, mis seejärel rakus toodetakse. Transkriptsiooni käigus kasutatakse DNA geeni, et saada messenger RNA (mRNA), mis on RNA koopia. RNA polümeraas, ensüüm, teostab transkriptsiooni.
Valkude translatsiooniprotsess viiakse läbi raku tsütoplasmas, mis on kõik rakus väljaspool tuuma. Translatsioonis kasutatakse geeni mRNA koopiat aminohapete lisamiseks õiges järjekorras valgu valmistamiseks. Tõlkimine kasutab valkude tootmiseks struktuuri, mida nimetatakse ribosoomiks.
MRNA sisaldab koodoneid, millest igaüks kodeerib ühte 20 aminohappest. Ribosoom ühendab mRNA-d. Transfer RNA-d (tRNA) kasutatakse uue aminohappe toomiseks, mis ühtib mRNA paljastatud koodoniga. Seejärel kõik nihkub, saadaval on uus koodon ja uus tRNA toob sisse järgmise aminohappe. See jätkub, kuni jõutakse stoppkoodonini, mis näitab, et valk on täielikult toodetud.
Sama lihtne on meeles pidada, millised valgu tootmise meetodid mida teevad. Millegi transkribeerimine tähendab selle kopeerimist. DNA ja RNA on väga sarnased molekulid, nii et DNA võtmine ja RNA koopia tegemine tähendaks transkribeerimist, seega nimetatakse seda etappi transkriptsiooniks.
Tõlkimine tähendab ühe keele võtmist ja selle teise keelde dešifreerimist. RNA ja valgud on valmistatud erinevatest ehitusplokkidest ja on seega väga erinevad molekulid. On olemas universaalne geneetiline kood, mida kasutatakse RNA-s sisalduva tõlkimiseks valgu aminohapete ehitusplokkideks, mistõttu RNA muutmist valguks nimetatakse translatsiooniks.
Eukarüootrakud, mis hõlmavad enamikku loomi pärmist inimesteni, teevad valgu tootmisel nii transkriptsiooni- kui ka translatsioonijärgseid modifikatsioone. Transkriptsioonijärgsed muutused hõlmavad protsessi, mida nimetatakse splaissimiseks, mis on vajalik funktsionaalse mRNA molekuli valmistamiseks. Pre-mRNA transkript sisaldab kahte osa, eksoneid, mis on vajalikud valgu tootmise teise etapi jaoks, ja introneid, mida pole vaja. Splaissimisel lõigatakse intronid välja ja eksonid ühendatakse uuesti kokku. Splaissimise ajal saab eksoneid ka ühest geenist ümber korraldada, et luua erinevaid valke.
Translatsioonijärgsed modifikatsioonid hõlmavad nii valgu voltimise abistamist kui ka valgu õiget suunamist rakus. Sageli algab valk nn signaalpeptiidiga. See signaalpeptiid toimib aadressina, mis suunab valgu rakus sinna, kus seda vaja on, ja seejärel eemaldatakse see tavaliselt pärast valgu määramist. Enamik eukarüootseid valke ei saa üksinda oma spetsiifilisteks kolmemõõtmelisteks kujunditeks voltida. Chaperoni valgud aitavad seejärel valkudel funktsionaalseteks molekulideks voltida.