Was ist die Translation in der Proteinbiosynthese?
Im Prozess der Translation werden, anhand einer mRNA-Vorlage, Proteine hergestellt. Die mRNA ist eine Nukleinsäure, sie wird anhand einer DNA-Vorlage, ebenfalls eine Nukleinsäure, gebildet. Proteine sind Polypeptidketten, sie bestehen aus aneinandergereihten Aminosäuren. Den Vorgang von der mR-Nukleinsäure zur Aminosäure bezeichnet man chemisch als eine "Übersetzung". Daher nennt man die Übersetzung anhand des genetischen Codes auch Translation (aus dem Englischen translate = übersetzen).
Grundlagen für die Translation
Der mRNA-Strang besteht aus einer langen Kette von unterschiedlichen Basen. Jeweils drei aufeinanderfolgende Basen (Basentriplett/Codon) codieren immer eine spezifische Aminosäure. Die Codons auf der mRNA sind nach ihren Funktionen unterteilt. Es gibt zum einen den Start-Codon, zum anderen die Codons die als Triplett Aminosäuren synthetisieren und Stopp-Codons. Dem gegenübergestellt ist die sogenannte tRNA (transfer-RNA). Die tRNA bindet jeweils spezifisch eine Aminosäure, die zum Ribosom transportiert wird. Neben der Seitenkette, an dem sich die Aminosäure befindet, besitzt die tRNA ein sogenanntes Anticodon. Darunter kann man ein Basentriplett verstehen, das ein Gegenstück zu dem jeweiligen Codon der mRNA darstellt.
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Ablauf der Translation
Die Translation der mRNA findet an den Ribosomen statt. Die mRNA ist die genetische Grundlage für die Herstellung von Proteinen. Das Ribosom weist drei Stellen auf, an denen die tRNA binden kann. Die A-, P- und E- Stelle.
Initiation der Translation
An der ersten Bindungsstelle (A(mionsäure)-Stelle) bindet nun das Anticodon der tRNA mit dem komplementären Basentripplet zur mRNA. Dies geschieht als erstes an dem Basentriplett des Start-Codon (AUG: Adenin - Uracil - Guanin).
Elongation der Translation
Das Ribosom liest die mRNA ab und "rutscht", von 5' nach 3' entlang der mRNA, dabei immer ein Triplett (3 Basen) weiter. So gelangt die gerade gebundene tRNA an die P(eptid)-Stelle. Dort gibt sie ihre Aminosäure ab. Durch ein weiteres "Rutschen" gelangt die tRNA dann zur E(xit)-Stelle, an der sie von der mRNA gelöst wird und das Ribosom verlässt. Bei jedem dieser "Rutschvorgänge" bindet stets eine passende tRNA an die frei werdende A-Stelle. Jede der Aminosäuren braucht ihre spezifische tRNA, um zum entsprechenden Codon auf der mRNA vermittelt zu werden. Denn jede tRNA ist immer nur für eine Aminosäure zuständig, entsprechend ihres Anticodons. An der P-Stelle werden die bereits abgegebenen Aminosäuren mittels einer Peptidbindung verbunden und es entsteht eine wachsende Polypeptidkette (Protein).
Termination der Translation
Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis das Ribosom an ein Stopp-Codon gelangt. Dies könnte beispielsweise die Basenfolge UAA (Uracil-Adenin-Adenin) sein. Dann ist das Protein entsprechend der genetischen Informationen der mRNA fertiggestellt. Das Ribosom zerfällt in seine Untereinheiten und löst sich somit von der mRNA.
Die tRNA, die ihre Aminosäure abgegeben hat und nun wieder frei im Cytoplasma ist, bindet eine weitere Aminosäure an sich und kann nun wieder zur Proteinbiosynthese genutzt werden.
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