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Zusammenfassung Proteinbiosynthese Translation Erklärung
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Proteinbiosynthese Translation Erklärung
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Translation AusformulierungDie durch die Transkription gebildete mRNA mit der in ihr enthaltenen Information über die
Synthese von Polypeptiden wird im zweiten Schritt der Proteinbiosynthese, der Translation, was
Übersetzung bedeutet, in die entsprechende Aminosäuresequenz umgesetzt, aus der ein
Polypeptid besteht.
Die Translation findet an den Ribosomen im Cytoplasma statt und die benötigten Komponenten
sind die mRNA, tRNA, Aminosäuren, die Ribosomen und einige bestimmte Enzyme.
Zum Verständnis muss zuvor erläutert werden, dass eine tRNA eine Nucleinsäure ist, die die freien
Aminosäuren zu den Ribosomen transportiert. Sie hat eine Kleeblatt-ähnliche Form und eine L-
förmige Raumstruktur mit einem langen und einem kurzen Arm. Außerdem besitzt sie ca. 80
Nucleotide und ist doppelsträngig durch komplementäre Basenpaarung. Am 3´-Ende des kurzen
Arms befindet sich das Basentriplett CCA, an das stets die Aminosäure bindet.
Am Ende des langen Arm ist ein Anticodon, welches komplementär zu einem Codon der mRNA ist.
Da Nucleinsäuren immer in 5´ zu 3´- Richtung gelesen werden, ist die erste Base eines Codons
komplementär zur dritten des Anticodons.
Die erwähnte Bindung der tRNA mit der freien Aminosäure wird katalysiert durch die tRNA-
Synthetase. Von dieser gibt es 20 Arten, aufgrund der 20 verschiedenen Aminosäuren. Welche
Aminosäure an die Bindungsstelle des Enzyms binden kann, wird anhand ihres Rests bestimmt.
Die entstehende Bindung zwischen tRNA und Aminosäure wird kovalente Bindung genannt.
Sobald diese entstanden ist, wird die nun beladene tRNA freigesetzt und bewegt sich zu den
Ribosomen wo die eigentliche Translation stattfindet.
Das Ribosomen, am dem die Translation stattfindet, bewegt sich an der mRNA entlang, und zwar
in 5´zu 3´-Richtung. Man kann auch sagen, dass es die mRNA zwischen seinen beiden
Untereinheiten hindurchzieht.
Das Ribosomen besitzt nämlich eine große und eine kleine Untereinheit, welche vor der
Translation getrennt im Cytoplasma vorliegen, also in ihrem inaktiven Zustand, und sich verbinden,
damit die Translation beginnen kann. Die ribosomale RNA (rRNA), die sich um das Ribosomen
windet, dient dabei dem Erkennen und Binden der mRNA am Ribosomen.
An dieser Stelle muss erläutert werden, dass das Ribosomen drei verschiedene Stellen besitzt, die
A-, P- und E-Stelle genannt werden.
A steht für „Aminoacyl“, P für „Polypeptid“ und E für „Exit“. Damit ist klar, dass die A-Stelle der
Eingang, die P-Stelle die „Verarbeitung“ und die E-Stelle der Ausgang ist.
Es befindet sich immer maximal ein Codon der RNA an jeder Stelle.
Begonnen wird stets mit dem Start Codon AUG, welches durch die Code-Sonne in die Aminosäure
Methionin übersetzt werden kann. Bis dieses auf der mRNA auftritt geschieht erst mal nichts.
Sobald sich das Start-Codon an der A-Stelle angesetzt hat, setzt sich eine tRNA, die das
komplementäre Anticodon, also in diesem Falle UAC, besitzt und die entsprechende Aminosäure
zum Codon gebunden hat, also Methionin, an die mRNA.
Dieser Schritt ist die Initiation, also der Start.
Nachdem dieser Schritt erfolgt ist, bewegt sich die mRNA, und die gebundene tRNA, Richtung 5´
weiter , nämlich an die P-Stelle.
An der nun freien A-Stelle befindet sich nun das nächste Codon, an das die wiederum passende
tRNA mit dem komplementären Anticodon bindet.
Dieser Zustand, in dem die A- und die P-Stelle mit einer mRNA und ihrer gebundenen tRNA
besetzt sind, nennt man prätranslationaler Zustand.
Im nächsten Schritt gibt die tRNA in der P-Stelle ihre Aminosäure ab, welche sich durch eine
Kondensationsreaktion, also die Reaktion einer Carboxy-Gruppe einer Aminosäure mit einer
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