Zuerst wird „Vorarbeit“ geleistet: Ein ben\u00f6tigtes Gen wird w\u00e4hrend der sogenannten „Transkription“ abgelesen und mit Hilfe bestimmter Enzyme, der Transkriptasen in RNA umgeschrieben. Dabei unterscheidet man die mRNA, die messenger RNA, die eigentliche Kopie oder Vorlage des Gens, die tRNA, sie \u00fcbersetzt in die Sprache der Proteine und der rRNA, der ribosomalen RNA.<\/p>\n
In der DNA hat jeder Strang seinen Gegenstrang. Die Basen in beiden Str\u00e4ngen sind zueinander komplement\u00e4r, das hei\u00dft Adenin (A)liegt immer gegen\u00fcber von Thymian (T), Guanin (G) liegt immer gegen\u00fcber von Cytosin. Wird nun die DNA in eine RNA umgeschrieben, funktioniert das \u00e4hnlich. Die RNA ist zwar nur einstr\u00e4ngig, aber immer wenn in der DNA ein G Vorkommt, wird in der RNA ein C eingebaut. Kommt ein C vor, wird ein G eingebaut. Ist ein T in der DNA wird A eingebaut. Die RNA benutzt anstelle von Thymian die Base Uracil (U). Das hei\u00dft, immer wenn in der DNA ein A \u00fcbersetzt werden muss, schreibt man in die RNA statt T ein U.<\/p>\n
Beginnt nun ein Gen mit „TAC“ so wird das Triplett wie folgt in die RNA \u00fcbersetzt: „AUG“.<\/p>\n
Die „fertig synthetisierte RNA wandert nun aus dem Zellkern in Zellplasma. die mRNA lagert sich am Ribosom an, die tRNA verbindet sich mit einer passenden Aminos\u00e4ure und „wartet“ auf ihren Einsatz.<\/p>\n
Nun beginnt die Translation:<\/strong><\/p>\n Schritt eins ist die Aktivierung der Aminos\u00e4uren und die Bildung von Aminocryl-tRNA.<\/p>\n tRNA (=Transfer RNA) sind kurze RNA Molek\u00fcle und haben die Aufgabe, „die Sprache der Gene“ in die „Sprache der Proteine“ zu \u00fcbersetzen. <\/p>\n Es werden circa 20 proteinogene Aminos\u00e4uren aktiviert und mit der tRNA verestert. Dies passiert durch die Aminoacyl-tRNA-Synthetasen im Zytoplasma. Eine Aminoacyl-tRNA-Synthetase ist eine Gruppe von Enzymen, die f\u00fcr eine bestimmte Aminos\u00e4ure vorgesehen ist. <\/p>\n Das hei\u00dft jede tRNA kann nur mit einer ganz bestimmten Aminos\u00e4ure (die Aminos\u00e4uren stammen aus der Nahrung und befinden sich frei im Zellplasma) verbinden.<\/p>\n Schritt zwei ist die Kettenbildung und die Bindung an Ribosomen-Untereinheiten.<\/p>\n Die mRNA und die erste Aminoacyl-tRNA binden sich an eine 30S-Ribosomen-Untereinheit. Die tRNA hat an ihrer „Unterseite“ (=Anticodon)ein Triplett, das komplement\u00e4r zu einem bestimmten Triplett auf der RNA ist.<\/p>\n Die mRNA beginnt immer mit dem Startcodon oder dem Startkommando „AUG“. Da Adedosin (A) und Uracil (U) komplement\u00e4r sind und auch Granin (G) und Cytosin (C) hat die erste tRNA an ihrer „Unterseite“ das Triplett UAC. Diese tRNA mit „UAC“ an der Unterseite bindet sich nur mit der Aminos\u00e4ure Methionin.<\/p>\n Ein Ausgangskomplex wird gebildet, an dem sich die 50S-Ribosomen-Untereinheit anlagert. Die erste Aminoacyl-tRNA beginnt den Prozess als N-Acyl-Derivat (eben die tRNA, welche mit Methionin „beladen“ ist. <\/p>\n Schritt drei ist die Kettenverl\u00e4ngerung. <\/p>\n Die Peptidketten werden durch die Anlagerung von Aminoacyl-Resten verl\u00e4ngert. Die Aminoacyl-Reste werden von Aminoacyl-tRNA-Estern \u00fcbertragen, die durch den Code in der mRNA bestimmt werden. Nehmen wir an, das n\u00e4chste Triplett nach AUG w\u00e4re UUC. Die passende tRNA h\u00e4tte an ihrer „Unterseite“ die Basenfolge AAG. tRNA Molek\u00fcle mit diesem Anticodon binden an Phenylalanin. Somit w\u00e4re die zweite Aminos\u00e4ure Phenylalanin. Die zweite Aminos\u00e4ure wird nun noch mit der ersten verkn\u00fcpft. Die mRNA (das F\u00f6rderband) rutscht weiter und die n\u00e4chste tRNA kann sich an das n\u00e4chste Triplett anlegen.<\/p>\n Schritt vier ist die Kettenabl\u00f6sung und Abl\u00f6sung vom Ribosom.<\/p>\n Die Polypeptidkette wird durch geeignete Abschlusssignale der mRNA abgeschlossen. Diese Abschlusssignale sind besondere Stopcodons. (UAA, UAG, UGA). Die Abl\u00f6sung der Polypeptid-tRNA vom Ribosom wird durch die Erreichung des Abschluss-Codons von einem bestimmten Proteinfaktor veranlasst. Die Esterbindung zwischen dem Polypeptid und der tRNS wird hydrolytisch gespalten. Das 70S-Ribosom ist frei und kann einen neuen Zyklus eingehen. <\/p>\n Die Zusammensetzung, der Aufbau und die Funktion des Proteins oder des Enzyms sind im Erbgut codiert und mithilfe der Proteinbiosynthese kann in Zellen Protein produziert werden. Diese Proteine unterscheiden sich in der Abfolge der Anordnung der Aminos\u00e4uren. <\/p>\n Nur einer der beiden Str\u00e4nge enth\u00e4lt den Code f\u00fcr ein Gen, das Gegenst\u00fcck dient als Stabilisierung und zum Schutz vor chemischer Zersetzungsprozesse. An einer bestimmten Stelle wird das Doppelhelix entwunden und die Basenpaare werden getrennt. F\u00fcr diesen Vorgang werden Nukleotide ben\u00f6tigt. Diese bestehen aus Zucker, Phosphat und Base. <\/p>\n Um ablesen zu k\u00f6nnen, welches tRNA Molek\u00fcl welche Aminos\u00e4ure bindet oder anders, welches Basentriplett auf der RNA in welche Aminos\u00e4ure umgeschrieben wird gibt es sogenannte Gensonnen<\/a>. Man liest die Basentripletts von innen nach au\u00dfen ab (z.B. AUG) und liest ab, welche Aminos\u00e4ure am „Ende“ des Triplett steht, ins Falle von AUG bedeutet das Startcodon, Methionin.<\/p>\n <\/p>\n
![\"Proteinbiosynthese\"](\"http:\/\/nawi.naturundbildung.at\/wp\/wp-content\/uploads\/2018\/01\/IMG_20180125_152049-1024x720.jpg\")
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