Der Ablauf der Translation

Die Translation gliedert sich in drei Hauptschritte: Start der Translation, Kettenverlängerung und Kettenabbruch.

1. Start der Translation: Die mRNA bindet mit einer spezifischen Sequenz (Ribosomenerkennungsstelle) an die kleine Untereinheit des Ribosoms. Diese wandert zum Startcodon AUG, wo eine mit Methionin beladene tRNA bindet. Anschließend lagert sich die große Untereinheit an, und das Ribosom ist funktionsbereit.

Highlight: Das Startcodon AUG markiert den Beginn der Proteinsynthese und codiert für die Aminosäure Methionin.

2. Kettenverlängerung: Wenn die E- und P-Bindungsstellen mit beladenen tRNAs besetzt sind, kommen die Aminosäuren in Kontakt und bilden eine Peptidbindung. Das Ribosom bewegt sich dann auf der mRNA um drei Nukleotide weiter.

Vocabulary: Die Peptidyltransferase ist ein Enzym im Ribosom, das die Bildung der Peptidbindung zwischen Aminosäuren katalysiert.

3. Kettenabbruch: Sobald ein Stopp-Codon an die A-Stelle gelangt, kommt es zum Abbruch der Translation. Da es keine tRNA mit passendem Anticodon für Stopp-Codons gibt, zerfällt das Ribosom in seine Untereinheiten und gibt das fertige Polypeptid frei.

Example: Die Stopp-Codons UAA, UAG und UGA signalisieren das Ende der Proteinsynthese.

Der gesamte Prozess der Translation verdeutlicht die komplexe Maschinerie, die Zellen nutzen, um genetische Information in funktionelle Proteine umzusetzen. Die präzise Koordination von mRNA, tRNA, Ribosomen und verschiedenen Enzymen gewährleistet die Genauigkeit und Effizienz der Proteinsynthese.

Translation: Von der Gensequenz zum Protein

Die Translation ist der zweite Schritt vom Gen zum Merkmal, bei dem das charakteristische Proteinmuster einer Zelle entsteht. Dieser Prozess findet an den Ribosomen statt und übersetzt die mRNA-Nukleotidsequenz in eine Aminosäuresequenz nach den Regeln des genetischen Codes.

Definition: Die Translation ist der Prozess, bei dem die genetische Information der mRNA in eine Aminosäuresequenz übersetzt wird, um Proteine zu bilden.

Für die Translation sind tRNA-Moleküle unerlässlich. Diese bestehen aus etwa 80 Nukleotiden und sind für den Transport der Aminosäuren zu den Ribosomen zuständig. Zwei wichtige Abschnitte der tRNA sind die Aminosäure-Anheftungsstelle am 3'-Ende und das Anticodon, ein spezifisches Basentriplett.

Highlight: Das Anticodon der tRNA bindet komplementär an ein Codon der mRNA und wird immer in 5'→3' Richtung gelesen.

Die Beladung der tRNA mit der passenden Aminosäure wird durch Aminoacyl-tRNA-Synthetasen durchgeführt. Es gibt 20 verschiedene dieser Enzyme, entsprechend den 20 verschiedenen Aminosäuren.

Vocabulary: Aminoacyl-tRNA-Synthetasen sind Enzyme, die spezifisch tRNA-Moleküle mit den passenden Aminosäuren beladen.

Ribosomen, die sowohl in Prokaryoten als auch in Eukaryoten vorkommen, bestehen aus einer kleinen und einer großen Untereinheit. Sie setzen sich aus etwa zwei Dritteln Proteinen und einem Drittel ribosomaler RNA (rRNA) zusammen. Ribosomen haben eine Bindungsstelle für mRNA und drei Bindungsstellen für tRNA: die A-Stelle, die P-Stelle und die E-Stelle.

Example: An der A-Stelle bindet die tRNA mit der neu anzuknüpfenden Aminosäure, an der P-Stelle befindet sich die tRNA mit der wachsenden Polypeptidkette, und an der E-Stelle verlassen die entladenen tRNAs das Ribosom.