Die Proteinbiosynthese ist ein lebenswichtiger Prozess in jeder Zelle, bei dem Proteine und Enzyme hergestellt werden. Diese Proteine bestehen aus Aminosäureketten, die bis zu über 1000 Aminosäuren lang sein können. Die Zusammensetzung, der Aufbau und die Funktion eines Proteins oder Enzyms sind im Erbgut eines Lebewesens codiert. Mit Hilfe dieses “Bauplans” können Proteine produziert werden, die sich in ihrer Aminosäuresequenz unterscheiden.
Transkription
Bei der Transkription wird eine Kopie eines bestimmten Abschnitts der DNA in Form von mRNA synthetisiert. Diese mRNA dient als Überbringer der genetischen Informationen. Die Transkription besteht aus den Phasen Initiation, Elongation und Termination.
Initiation
In dieser Phase bindet das Enzym RNA-Polymerase an die Startstelle auf der DNA und öffnet die DNA-Doppelhelix. Die Polymerase liest den codogenen Strang der DNA ab und erstellt eine komplementäre Kopie der DNA in Form von mRNA.
Elongation
In dieser Phase werden Nukleosidtriphosphate an den codogenen Strang angehängt und die mRNA-Kette wächst.
Termination
In dieser Phase stoppt die Transkription durch spezifische Sequenzen in der DNA. Das neu gebildete Transkript, auch Prä-mRNA genannt, löst sich von der DNA.
Translation
Bei der Translation werden die genetischen Informationen der mRNA in die Aminosäuresequenz eines Proteins übersetzt. Diese Phase besteht aus den Phasen Initiation, Elongation und Termination.
Initiation
Die mRNA wird zum Ribosom transportiert, wo die Translation stattfindet. Das Startcodon AUG wird erkannt und die passende tRNA mit der Aminosäure F-Met bindet daran. Es entsteht der Initiationskomplex.
Elongation
Weitere tRNAs binden an das Ribosom und die Aminosäurekette wächst durch Peptidtransfer.
Termination
Die Translation wird gestoppt, wenn ein Stoppcodon in der A-Stelle des Ribosoms erscheint. Das Polypeptid wird freigesetzt und das Ribosom zerfällt.
Genexpression
Die Genexpression beschreibt, wie die genetische Information eines Gens durch Proteinbiosynthese zum Ausdruck gebracht wird. Die Proteinbiosynthese ermöglicht die Ausprägung des Genotyps zum Phänotyp eines Lebewesens.
Quelle: Public Domain, Wikimedia Commons
Die Proteinbiosynthese, bestehend aus Transkription und Translation, ist ein komplexer Prozess, der die Grundlage für die Herstellung von Proteinen und Enzymen in jeder Zelle bildet. Durch das Verständnis dieser Prozesse können wir die Funktionsweise unserer Zellen besser verstehen und neue Erkenntnisse in der Genetik gewinnen.
