|
___
Home
Anatomie
Physiologie
Glossarium
Wissenswertes
Impressum
E-Mail
___
|
Proteinbiosynthese
Die Proteinbiosynthese (Eiweißsynthese) ist die Herstellung eines Proteins oder Polypeptids. Sowohl Proteine als auch Polypeptide sind Ketten aus Aminosäuren, die sich in ihrer Länge und ihrer Abfolge unterscheiden. Sie werden auf Grund der in der Desoxyribonukleinsäure (DNS) gegebenen Erbinformation an den Ribosomen der Zellen gebildet.
Die Transkription ist ein Vorgang, der im Zellkern stattfindet. Er ähnelt stark der Replikation, nur dass nicht die gesamte DNA (DNS) „abgeschrieben“ wird. Nur ein kleiner Teil, ein Gen. Gene sind Abschnitte auf der DNA, also bestimmte Nukleotidsequenzen. Weiterhin werden für die Abschrift nicht DNA-Nukleotide sondern RNA-Nukleotide verwendet. Das Abschreiben des Gens erfolgt durch das Enzym RNA-Polymerase (und andere Proteine), das als Substrat DNA und die Triphosphate ATP, UTP, CTP und GTP benötigt. Daraus wird komplementär zu einem DNA-Strang eine fortlaufende RNA-Kette (mRNA) unter Abspaltung der beiden jeweiligen Phosphatreste der Triphosphate erstellt. Das Startsignal für die Synthese wird durch eine bestimmte Nukleotidsequenz gegeben - meist GTA. Diese wird als erstes abgeschrieben. Man nennt sie Starter-Codon. Die Beendigung der mRNA-Synthese ist ebenfalls durch ein Terminator-Codon gegeben, das ATT, ATC oder ACT als Nukleotidsequenz hat.
Unter Translation versteht man die Übersetzung einer Basensequenz in eine Aminosäuresequenz. Die wichtigsten Komponenten der Proteinbiosynthese sind mRNA, tRNA, Aminosäuren usw.. Weiterhin werden Ribosomen benötigt. Es gibt keine strukturelle Verwandtschaft zwischen Codon und der dazugehörigen Aminosäure, und man benötigt daher einen Adaptor (die tRNA), der die Aminosäure bindet und das zugehörige Codon erkennt. Aus der Struktur der tRNA ist folgendes ablesbar:
1. Das Anticodon liegt stets an der gleichen Stelle, am Ende einer der Schleifen. 2. Basen des Anticodons sind nicht mit anderen Basen innerhalb des tRNS-Moleküls gepaart.
3. Die Aminosäure hängt am entgegengesetzten Ende des tRNA-Moleküls an einem der freien Enden.
|
 |
___
Inhaltsverzeichnis
Sachwortverzeichnis
.
|
 |
//

Transkription (links): Im Zellkern bildet sich mRNA aus der DNA, dabei wird die in der Basenfolge der DNA enthaltene Information auf die mRNA übertragen.
Translation (rechts): Die von der tRNA mitgebrachten Aminosäuren werden am Ribosom zu einer Kette, einem Polypeptid, verknüpft; dabei wird die Basenfolge der mRNA in die Aminosäurefolge des Polypeptids übersetzt.
Grafiken: © Frank Geisler
Diese Eigenschaften bilden die Voraussetzungen für die Adaptorfunktion. Wegen der kompakten Form können an einem mRNA-Molekül nebeneinander mehrere tRNA-Moleküle gebunden werden, so dass jedes Codon lückenlos besetzt wird. Um einer Peptidbindung zwischen zwei Aminosäuren zu ermöglichen müssen diese in räumlicher Nähe zueinander gebracht werden. Da ein oder mehrere Enzyme dazu alleine nicht in der Lage sind, wird die Oberfläche einer großen supramolekularen Struktur benötigt. Diese Aufgabe erfüllen die Ribosomen.
Der genetische Code besteht aus vier Buchstaben, den Basen der DNA: Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin bilden die „Schrift“ der Gene. Die „Worte“ bestehen nur aus je drei Buchstaben (Triplett, Codon), z.B. GAC. Jedes dieser Tripletts wird auf die mRNA kopiert und schließlich von Ribosomen in eine bestimmte Aminosäure übersetzt. Hierbei muss beachtet werden, dass bei der RNA die Base Thymin durch Uracil ersetzt worden ist. Übertragen werden die Aminosäuren mit Transfer-RNA (tRNA), die das entsprechende Anti-Codon tragen, somit an die mRNA gebunden sind und die korrekte Aminosäure mit der vorhergehenden verknüpft. So wächst die Kette der Aminosäuren bis zum Stopp-Codon des Transkripts. Das ist für das Ribosom ein Signal, an dieser Stelle aufzuhören. Die Aminosäurekette des Proteins ist somit fertig.
(nach oben)
<< zurück
//
|
/
|

Genetischer Code:
Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin
(Uracil ist an Stelle
von Thymin im RNA)
___
Home
Anatomie
Physiologie
Glossarium
Wissenswertes
___
.
|