Proteinbiosynthese (Transkription/Translation)

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Cytoplasma - Die reife mRNA verlässt den Zellkern durch die Zellporen DNA-Entwindung neu hinzukommendes RNA-Nucleosid- Triphosphat Verlängerung der RNA mRNA DNA-Rückwindung 1 Vorgang der Transkription C គ U a U 5 C RNA-Polymerase DNA-Matrizenstrang Promotor Richtung der Trans- kription PROTEIBIOSYNTHESE TRANSLATION Die transfer-RNA (TRNA): Die tRNA sorgt für den Transport von Aminosäuren aus dem Cytoplasma zu den Ribosomen. Hierbei wird jede Aminosäure von einer spezifischen tRNA transportiert. Ein tRNA-Molekül besteht aus ca. 80 Nucleotiden. Durch komplementäre Basenpaarung innerhalb des Moleküls bilden sich doppelsträngige Bereiche (L-förmige Raumstruktur). Am 3' Ende des kurzen L-Arms befindet sich das Triplett CCA, woran sich die Aminosäure bindet. Am Ende des langen Arms befindet sich das Triplett (Anticodon), was komplementär zu dem Codon der mRNA ist. (5'-3' Richtung ablesen von Nucleinsäuren = erste Base eines Codons ist komplementär zur dritten Base des Anticodons) Beladung eines tRNA-Moleküls: - durch das Enzym tRNA-Synthetase - 20 verschiedene Aminosäuren = 20 tRNA- Synthetasen 2. Elongation Enzyme im Ribosom katalysieren die Übertragung der Aminosäuren bzw. der wachsenden Peptidkette von der tRNA in der P-Stelle auf die Aminosäure der tRNA in der A-Stelle. große ribosomale Untereinheit - 3.Termination Gelangt ein Stop-Codon an die A-Stelle des Ribosoms, bindet sich keine tRNA, sondern ein Release-Faktor an die mRNA. Danach zerfällt das Ribosom in seine Untereinheiten und das synthetisierte Polypeptid und die abgelesene DNA werden freigesetzt. langer Arm mit Aminosäure Durch Bewegung des Ribosoms entlang der mRNA gelangt die leere tRNA in die E-Stelle und die mit einer Peptidkette versehene tRNA bladene Start-RNA- in die P-Stelle, wo sich die Polypeptidkette bildet. An der E-Stelle verlassen die entladenen tRNAs das Ribosom. mRNA A Anticodon 1 tRNA. A Raumstruktur; B Schema 1.Initation Die mRNA lagert sich an einer spezifischen Bindungsstelle in der kleinen ribosomalen Untereinheit an. Diese bewegt sich dann in Richtung 3¹-Ende der mRNA, bis sie auf das Startcodon AUG trifft. Nachdem sich eine passende tRNA mit der passenden Aminosäure mit dem Anticodon 3'-UAC-5' über Wasserstoffbrücken komplementär an das Startcodon gebunden hat, lagert sich die große Untereinheit des Ribosoms an. kleine ribosomale Untereinheit 3 Vorgang der Translation kurzer Arm E- Stelle Aminosäure bindungsstelle- SAUG3 Startcodon B 5-Ende 3-Ende Anticodon Aminosäure- bindungsstelle hinzutretende, mit Aminosäure beladene tRNA Wanderungs des Ribosoms RNA-Polymerase Exon Intron Zellkern Cytoplasma APA cap Poly-A ribosomale Untereinheiten prä-mRNA- reife mRNA DNA cap Amino- säure tRNA wachsende Polypeptid- kette (Met) (Pro Ser Trp (Phe P IRNA- Synthetase Ribosom 3 Proteinbiosynthese bei Eukaryoten beladene tRNA DNA Trans- kription prä-mRNA Prozes- sierung reife mRNA Trans- lation Polypeptid (Met) Poly-A