Translation

Bei der Translation wird die von der DNA abgelesene und als mRNA zusammengesetzte Sequenz umgewandelt in eine Polypeptidkette, also eine Kette aus vielen Aminosäuren. Hierbei codiert ein Basentriplett jeweils eine Aminosäure. 

Um die Translation zu beginnen, muss die mRNA in Kontakt mit den Ribosomen treten, die entweder frei im Cytoplasma schweben oder am Endoplasmatischen Retikulum angelagert sind (granuläres ER). Das Ribosom setzt sich wie ein Scanner auf die mRNA und liest sie vom 3’-Ende zum 5’-Ende ab (synthetisiert also vom 5’ zum 3’-Ende). Dazu liefert die sogenannte tRNA (Transfer-RNA) die passenden Aminosäuren an. Sie besitzt die Andockstellen für genau drei Basen, die jeweils genau passend für eine Aminosäure sind. Diese zur mRNA komplementären Basentripletts werden als Anticodons bezeichnet, die Basenabfolgen, die eine spezielle Aminosäure codieren, nennt man den genetischen Code.

Die tRNA sammelt innerhalb der Zelle die passende Aminosäure ein und transportiert sie ins Ribosom, wo ein zu ihrem Anticode passendes Basentriplett gesucht wird. Dort dockt sie an und die mitgebrachte Aminosäure wird mittels Peptidbindung an die benachbarte Aminosäure angeknüpft, die von einer anderen tRNA gebracht wurde. So entsteht nach und nach eine lange Kette von Peptiden, während das Ribosom immer ein Codon weiter rückt, bis es zu einem Stoppcodon gelangt, z. B. UGA. Zu dieser Sequenz gibt es keine passende Aminosäure, so dass hier die Translation stoppt und die Peptidkette sich endgültig vom Ribosom löst.

Die Synthese der vergleichsweise kleinen tRNA findet ebenfalls im Zellkern statt, da sie auch von der DNA abgelesen werden muss (durch die RNA-Polymerase III), und zwar vom sogenannten ’RNA-Gen’. Anschließend wird auch hier posttranskriptional modifiziert. Die tRNA ist genau wie die rRNA eine nicht-codierende (non-coding) RNA, da sie keine Erbinformation trägt.

Die rRNA wird ebenfalls von der DNA abgelesen (dem Abschnitt der DNA, der als rDNA bezeichnet wird), in diesem Fall heißt das Enzym RNA-Polymerase I. Die rRNA ist am Aufbau und der Funktion der Ribosomen beteiligt. Bei den Eukaryoten gibt es verschiedene Ausprägungen: Die 28S, 18S, 5,8S und 5S-rRNA. Die ersten drei wurden durch Prozessierung aus der ursprünglichen 45S-prä-rRNA hergestellt. ’S’ bezeichnet hierbei die Größe des Moleküls, ausgedrückt in Svedberg (Maßeinheit für den Sedimentationskoeffizienten eines Moleküls in einer Zentrifuge). Die 5S-rRNA wurde außerhalb des Zellkerns von der RNA-Polymerase III abgelesen.

Die 28S, 5,8S und 5S-rRNA bilden zusammen mit 49 Proteinen die große 60S-Untereinheit eines Ribosoms, die 18S-rRNA zusammen mit 33 Proteinen die kleine 40S-Untereinheit. Beide Untereinheiten zusammen ergeben ein 80S-Ribosom, wie es bei den Eukaryoten vorkommt. Dabei kommen den rRNAs katalytische Funktionen bei der Proteinbiosynthese zu, die in den Ribosomen stattfindet.

Anhand der Größe der rRNA kann man Verwandtschaftsverhältnisse bei unterschiedlichen Organismen feststellen, da die rRNA in jeder lebenden Zelle vorkommt und in allen Lebewesen die gleiche Funktion hat. Vermutlich kam sie schon bei den ersten lebenden Zellen vor und wird deshalb benutzt, um Organismen in der Entwicklungsgeschichte einzuordnen.

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