Proteinbiosynthese (Transkription/Translation)

Die messenger RNA bildet sich an der DNA im Zellkern. Dabei wird die in der Basenfolge der DNA enthaltene Information auf die mRNA übertragen.

-> Übertragung der Basensequenz der DNA-Abschnitte (Gene) in die Basensequenz einer Boten-Ribonukleinsäure (mRNA)

• Die DNA wird in die mRNA umgeschrieben

• Ausgangspunkt: DNA

• Nur ein kleiner Teil der DNA wird umgeschrieben-> der der für die Proteinherstellung benötigt wird

• RNA-Polymerase setzt sich an die DNA und fährt entlang der Basen ab

• Beim Erreichen des Promoters startet der Vorgang

• Nun wird der Doppelhelix entwirrt und gespalten

• Wichtig für die Transkription: der codogene Strang

• DNA - Sequenz wird in mRNA übertragen

• RNA-Polymerase setzt sich an Promotor und bewegt sich entlang des codogenen Strang -> die Polymerase liest jede Base des Stranges ab und setzt zu jeder die dazugehörige komplementäre Nukleotide als neuen Strang an

• Dieser Strang ist die mRNA -> Einsetzung von Uracil statt Thymin

• Abschließung der eigentlichen Transkription

• Endgültige Beendigung

• Dafür existiert der Terminator

• Abgeschriebene mRNA und RNA-Polymerase entfernen sich

• DNA fügt Stränge wieder zu einem Doppelhelix -> mRNA-Strang

• Nur bei Eukaryoten -> Zwischenschritt

• Prä-RNA liegt vor die noch bearbeitet werden muss -> enthält Introns (nicht codierte Abschnitte) und Exons

• Intros werden aus ihr herausgeschnitten

• Die transkribierten Sequenzen der Exons werden zum eigentlichen, reifen mRNA Molekül verknüpft

• Vorgang heißt: Spleißen

• Prä-RNA in reife m-RNA

Die von den tRNAs mitgebrachten AS werden am Ribosom enzymatisch zu einer Polypeptidkette verknüpft, dabei wird die Basenfolge der mRNA in die Aminosäurefolge des Polypeptids übersetzt

-> Übersetzung der Basensequenz der mRNA in dir Aminosäuresequenz des Proteins

Übersetzung der mRNA in AS-Sequenz im Cytoplasma an den Ribosomen

• Kleine ribosomale Untereinheit bindet an eine spezifische Basensequenz der mRNA

• initiator tRNA (Methionin) bindet an Startcodon AUG

• Große ribosomale Untereinheit tritt hinzu

• Initiator an P Stelle -> A-Stelle bereit nächste tRNA aufzunehmen

• An A-Stelle bindet weitere beladene tRNA

• Übertragung der 1.AS(MET-) (bzw der wachsenden Peptitkette) von der tRNA in der P-Stelle auf die AS der tRNA in der A-Stelle -> Verbindung durch Peptidbindung

• Durch Bewegung des Ribosoms entlang der tRNA gelangt die leere tRNA in die E-Stelle und wird abgespalten -> die tRNA mit der Peptidkette gelangt in die P-Stelle

• mRNA bewegt sich mit dem 5’-Ende voran durch das Ribosom (Ribosom wandert entlang der tRNA) 5’ nach 3’

• Schritte wiederholen sich bis Stopp-Codon erreicht ist

• Wenn ein Stopp-Codon erreicht wird -> an A-Stelle bindet ein Release-Faktor

• RF hydrolisiert Bindung zwischen tRNA an P-Stelle und der letzten AS der Polypeptidkette -> Polypeptid und tRNA werden vom Ribosom freigesetzt

• Komplex aus ribosomalen Untereinheiten und der mRNA zerfällt