Der detaillierte Ablauf der Translation
Der Prozess der Translation lässt sich in drei Hauptphasen unterteilen: Initiation, Elongation und Termination. Jede dieser Phasen spielt eine entscheidende Rolle bei der Umsetzung der genetischen Information in Proteine.
Initiation
Die Initiationsphase markiert den Beginn der Translation:
- Die kleine Untereinheit des Ribosoms (40S) verbindet sich mit dem 5'-Ende der mRNA.
- Das Ribosom beginnt, die mRNA von 5' nach 3' abzulesen, bis es auf das Startcodon AUG trifft.
- Die große Untereinheit (60S) des Ribosoms kommt hinzu.
- Eine mit Methionin beladene tRNA bindet mit ihrem Anticodon an das Startcodon in der P-Stelle des Ribosoms.
Highlight: Das Startcodon AUG signalisiert den Beginn der Proteinsynthese und kodiert für die Aminosäure Methionin.
Elongation
In der Elongationsphase wird die Aminosäurekette schrittweise verlängert:
- Das Ribosom liest den mRNA-Strang weiter ab, wobei die Start-tRNA von der A- zur P-Stelle verschoben wird.
- Eine neue tRNA bindet an das Codon in der A-Stelle.
- Die Peptidyltransferase verbindet die Aminosäuren der tRNAs in der P- und A-Stelle.
- Das Ribosom bewegt sich um ein Codon weiter, wodurch alle tRNA-Moleküle eine Stelle weiterrücken.
- Die leere tRNA in der E-Stelle löst sich ab, während eine neue tRNA in die A-Stelle eintreten kann.
Vocabulary: Die Peptidyltransferase ist ein Enzym, das die Peptidbindung zwischen Aminosäuren katalysiert.
Termination
Die Terminationsphase beendet die Translation:
- Das Ribosom trifft auf ein Stopcodon (UAA, UAG oder UGA).
- Eine spezielle tRNA ohne Aminosäure bindet an das Stopcodon.
- Die Aminosäurekette löst sich vom Ribosom.
- Das Ribosom zerfällt in seine Untereinheiten.
- Die fertige Polypeptidkette faltet sich in ihre endgültige Struktur.
Example: Ein Stopcodon wie UAA signalisiert das Ende der Proteinsynthese, ähnlich wie ein Punkt das Ende eines Satzes markiert.
Es ist wichtig zu beachten, dass an einer mRNA mehrere Ribosomen gleichzeitig Proteine bilden können. Dieses Phänomen wird als Polysom bezeichnet und erhöht die Effizienz der Proteinsynthese erheblich.
Definition: Ein Polysom ist eine Struktur, bei der mehrere Ribosomen gleichzeitig an einer mRNA arbeiten und Proteine synthetisieren.
Die Translation ist ein hochkomplexer Prozess, der präzise reguliert wird, um die korrekte Produktion von Proteinen sicherzustellen. Das Verständnis dieses Vorgangs ist fundamental für viele Bereiche der Biologie und Medizin, von der Grundlagenforschung bis hin zur Entwicklung neuer Therapien.
