Основная трудность в синтезе белков заключается в том, что в молекулы даже самых простых белков входят сотни остатков аминокислот, а в большинстве природных белков число аминокислот составляет несколько тысяч. Белки синтезируют из аминокислот, «пришивая» аминокислоты одну за другой к одному из концов молекулы. При синтезе белка необходимо провести несколько тысяч таких реакций. 3десь нужно преодолеть две основные проблемы, вызванные очень большим числом последовательных стадий:
1) После каждой реакции необходимо получить абсолютно чистый продукт, образующийся в результате «пришивки» очередной аминокислоты, не содержащий примеси исходного вещества. Если очистить продукт реакции недостаточно тщательно, то примеси будут накапливаться на каждой стадии, и в результате вместо одного белка получится очень сложная смесь белков разного состава, разделить которую на компоненты невозможно.
2) При очень большом числе последовательных стадий выход продуктов реакции оказывается очень маленьким. На практике выход почти никогда не бывает равен 100%. Если выход на каждой стадии равен, например, 90% или 0,9, то выход в 100-стадийном синтезе был бы равен (0,9)20 = 0,00002, или 0,002%. А при синтезе в 1000 стадий выход был бы равен 10-46%!