• Translation
  • anonym
  • 06.12.2024
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Die Trans­la­ti­on — vom mRNA-​Code zum Pro­te­in

Die Trans­la­ti­on ist der zwei­te Schritt der Pro­te­in­bio­syn­the­se und folgt auf die Tran­skrip­ti­on. Dabei wird die ge­ne­ti­sche In­for­ma­ti­on, die in der mRNA ge­spei­chert ist, in eine Kette von Ami­no­säu­ren über­setzt, die spä­ter ein Pro­te­in bil­det. Die­ser Pro­zess fin­det an den Ri­bo­so­men statt, den „Pro­te­in­fa­bri­ken“ der Zelle, die sich im Zell­plas­ma be­fin­den.



Die Trans­la­ti­on be­ginnt mit dem Start-​Codon AUG auf der mRNA, das für die Ami­no­säu­re Me­thi­o­nin co­diert. Das Ri­bo­som liest die mRNA ab, indem es ent­lang der Ba­sen­tri­pletts (Codons) wan­dert, wobei jedes Codon eine be­stimm­te Ami­no­säu­re co­diert. Die tRNA (Transfer-​RNA) spielt dabei eine ent­schei­den­de Rolle: Sie bringt die pas­sen­den Ami­no­säu­ren zum Ri­bo­som. Jede tRNA hat ein An­ti­c­o­don, das kom­ple­men­tär zu einem Codon der mRNA ist, und sorgt so dafür, dass die rich­ti­ge Ami­no­säu­re an der rich­ti­gen Stel­le ein­ge­baut wird. Am an­de­ren Ende der tRNA ist die je­wei­li­ge Ami­no­säu­re ge­bun­den.



Wenn das Ri­bo­som ein Codon ab­liest, dockt die pas­sen­de tRNA mit ihrer Ami­no­säu­re an. Die Ami­no­säu­ren wer­den vom Ri­bo­som zu einer wach­sen­den Po­ly­pep­tid­ket­te ver­bun­den. Die­ser Pro­zess wie­der­holt sich, bis das Ri­bo­som auf ein Stopp-​Codon (UAA, UAG oder UGA) trifft. Die Trans­la­ti­on endet, und die fer­ti­ge Ami­no­säu­ren­ket­te fal­tet sich zu einem funk­ti­o­na­len Pro­te­in mit einer spe­zi­fi­schen drei­di­men­si­o­na­len Struk­tur.



Mu­ta­ti­o­nen kön­nen die Trans­la­ti­on und die ge­bil­de­ten Pro­te­ine be­ein­flus­sen. Punkt­mu­ta­ti­o­nen, bei denen eine ein­zel­ne Base ver­än­dert wird, kön­nen be­wir­ken, dass eine an­de­re Ami­no­säu­re ein­ge­baut oder ein Stopp-​Codon er­zeugt wird, was die Trans­la­ti­on vor­zei­tig be­en­det. Frameshift-​Mutationen, die durch das Ein­fü­gen oder Ent­fer­nen von Basen ent­ste­hen, ver­schie­ben das Le­se­ras­ter und ver­än­dern die ge­sam­te Ami­no­säu­re­se­quenz.



Die Trans­la­ti­on ist le­bens­not­wen­dig, da Pro­te­ine viele wich­ti­ge Auf­ga­ben über­neh­men: Sie bauen Ge­we­be auf, trans­por­tie­ren Mo­le­kü­le oder be­schleu­ni­gen che­mi­sche Re­ak­ti­o­nen als En­zy­me.

1
For­mu­lie­re eine mRNA-​Sequenz mit 6-9 Aminosäuren-​Codons für deine Sitz­nach­bar:in. Achte dabei, dass du ein Start- und ein Stopp-​Codon be­nö­tigst.
Er­mit­telt nun ge­gen­sei­tig aus der mRNA-​Sequenz eurer Part­ner:in die Ami­no­säu­re­se­quenz.
2
Eine Mu­ta­ti­on hat sich in eine mRNA-​Sequenz ein­ge­schli­chen.
Die ur­sprüng­li­che mRNA war: AUG UUC GGU AAA CCG GGA UUA CCA UGA
Die Mu­ta­ti­on hat das zwei­te Codon UUC in UGC ge­än­dert.

a)
Über­set­ze die neue mRNA-​Sequenz in die Ami­no­säu­re­se­quenz.
b)
Ver­glei­che die neue Ami­no­säu­re­ket­te mit der ur­sprüng­li­chen Kette, wel­che Än­de­run­gen vor­ge­nom­men wurde und be­ur­tei­le, um wel­chen Mu­ta­ti­ons­typ es sich dabei han­delt.
c)
Stel­le eine Hy­po­the­se auf, wel­che Fol­gen die Ver­än­de­rung in der Ami­no­säu­re­se­quenz hat und wie könn­ten diese die Funk­ti­on des Pro­te­ins be­ein­flus­sen.
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