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Tutorial MenueVom Gen zum Protein - eine EinführungLerneinheit 3 von 3

Einführung in die Genexpression

Die Translation

Die Translation, also die eigentliche Proteinbiosynthese mit der mRNA als Matrize, findet an den Ribosomen statt. Diese Organellen bestehen zum größten Teil aus Ribonucleinsäuren, die zusammen mit zahlreichen Proteinen in zwei großen Komplexen organisiert sind. Diese kleine und große Untereinheit des Ribosoms wird bei Prokaryonten aus historischen Gründen auf der Basis ihres Sedimentationsverhaltens auch als 30S- und 50S-Untereinheit bezeichnet; beide zusammen bilden das 70S-Ribosom. Die etwas größeren 80S-Ribosomen der Eukaryonten sind aus einer 40S- und einer 60S-Untereinheit aufgebaut.

Die Translation beginnt in Bakterien damit, dass die mRNA und die mit Formyl-methionin beladene Initiator-tRNA (fMet-tRNA) zusammen mit Initiationsfaktoren und GTP1) als Energielieferant von der kleinen 30S-Untereinheit des Ribosoms gebunden wird. Nach der Bindung der 50S Untereinheit ist das Ribosom bereit für die Proteinbiosynthese. Bei Eukaryonten und auch bei Archaea wird als erste Aminosäure ebenfalls Methionin eingebaut, dieses ist jedoch nicht formyliert.

Abb.1

Die tRNA-Bindungsstellen am Ribosom

Das Ribosom hat drei tRNA-Bindungsstellen:

1. A-Site: "A" steht für "Aminoacyl", die A-Site bezeichnet also den Bindungsort der Aminosäure-beladenen (d.h. aminoacylierten) tRNA, denn hier tritt die beladene tRNA in das Ribosom ein. Wenn das Codon auf der mRNA und dem Antiodon auf der tRNA zueinander passen, bindet die tRNA an die A-Site und übernimmt sofort die wachsende Peptidkette.

2. P-Site: "P" steht für "Peptidyl", die Peptidyl-Site ist Bindungsort der tRNA mit der wachsenden Peptidkette. Nachdem die tRNA von der vorherigen tRNA die Peptidkette unter Ausbildung einer Peptidbindung übernommen hat, welchselt die tRNA von der A- auf die P-Site. Sie bleibt aber noch über ihr zugehöriges Anticodon an die mRNA gebunden.

3. E-Site: In die E-Site ("E" für "Exit", also Ausgang) wechselt die tRNA, kurz bevor sie das Ribosom verlässt. Sie hat zu diesem Zeitpunkt ihre Peptidkette bereits abgegeben, ist aber noch über das Anticodon an das Codon der mRNA gebunden. Sobald im nächsten Verlängerungsschritt das Ribosom vorrückt, wird die mRNA und damit auch die tRNA frei. Die tRNA steht nun für einen neuen Beladungszyklus zur Verfügung.

Test: Transkription und Translation

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