Wie übersetzt man den Code-Strang in den Codogener-Strang, mRNS und Protein?
3 Antworten
Moin,
nicht böse sein, aber ich hätte dir keine 2 Bewertungseinheiten von 3 möglichen gegeben, weil ich den Eindruck habe, dass du das Thema noch nicht wirklich sicher verstanden hast...
Du hast den codogenen Strang der DNS (DNA) gar nicht gebildet (das ergibt dann natürlich auch keinen Punkt), dafür hast du direkt am Code-Strang komplementär die mRNS gebildet (was falsch ist und von daher auch keinen Punkt wert ist; aber immerhin hast du die komplementäre Basenpaarung in deinem Irrtum richtig gemacht, daher ein halber Punkt...). Und schließlich hast du die (falsche) mRNS (mRNA) korrekt in eine Aminosequenz übersetzt. Das wäre ein Folgefehler. Dafür hätte ich wieder einen halben Punkt gegeben, aber meinetwegen auch für die richtige Übersetzung einen ganzen Punkt. Dann komme ich auf (höchstens) 1½ Bewertungseinheiten (von 3 möglichen)...
Wie geht es nun richtig? Das ist so:
Die DNS (DNA) besteht aus zwei Nukleotidsträngen, nämlich einmal dem sogenannten Code-Strang (er enthält die genetische Information) und einmal dem sogenannten codogenen Strang (er passt komplementär zum Code-Strang und dient als Vorlage, an der später die genetische Information in Form einer mRNS abgeschrieben wird).
Jeder Strang hat ein 3'- und ein 5'-Ende. Der eine Strang verläuft dann vom 3'- zum 5'-Ende, während dann der andere Strang antiparallel dazu vom 5'- zum 3'-Ende verläuft.
Dabei sind in einer DNS (DNA) immer Adenen (A) mit Thymin (T) und Cytosin (C) mit Guanin (G) gepaart (und umgekehrt:
A - T
T - A
C - G
G - T
Die Aufgabe, die dir gestellt wurde, ist streng genommen nicht eindeutig lösbar, weil beim vorgegebenen Code-Strang diese Enden nicht angegeben wurden. Es könnte schließlich
3'-ATG TTT GCG GTA TGA-5'
sein oder
5'-ATG TTT GCG GTA TGA-3'
Darum musst du eine Fallunterscheidung vornehmen, weil die Ergebnisse jeweils unterschiedlich sind.
1. Fall
Gehen wir zunächst einmal davon aus, dass es die erste Version sein soll. Dann lautet dein Code-Strang(ausschnitt)
3'-ATG TTT GCG GTA TGA-5'
Der codogene Strang verläuft dann antiparallel dazu. Der vollständige Ausschnitt aus der DNS (DNA) würde also folgendermaßen aussehen:
3'-ATG TTT GCG GTA TGA-5' (Code-Strang)
5'-TAC AAA CGC CAT ACT-3' (codogener Strang)
Eine Polymerase läuft die Stränge kontinuierlich immer nur von einem 3'- zum 5'-Ende entlang. Das heißt, dass die Polymerase immer nur vom 5'- zum 3'-Ende Nukleotide miteinander verknüpft.
Eine mRNS-Polymerase liest außerdem nur den codogenen Strang ab, nicht aber den Code-Strang.
Das bedeutet in den von mir angenommenen Fall, dass die mRNS-Polymerase bei der Proteinbiosynthese am unteren (codogenen) Strang ansetzen würde und zwar am rechten (!) Ende, weil das das 3'-Ende ist! Die Polymerase würde also die Basen folgendermaßen ablesen:
3'-TCA TAC CGC AAA CAT-5' (codogener Strang; anders herum gelesen).
Die Nukleotide würde sie daher in der sogenannten Transkription folgendermaßen anlagern und miteinander verknüpfen:
5'-AGU AUG GCG UUU GUA-3' (mRNS)
Beachte, dass die mRNS (mRNA) eine Ribonukleinsäure ist. Sie ist ein Einzelstrang und enthält Uracil (U) anstelle von Thymin (T).
Und die gebildete mRNS (mRNA) wird dann in der Translation in folgende Aminosäuresequenz übersetzt:
NH2-Ser-Met-Ala-Phe-Val-COOH
Jede Aminosäuresequenz hat eine Aminosäure, die noch ihre Aminogruppe (–NH2) besitzt. Dieses Ende bezeichnet man als N-Terminus, weil die Aminogruppe ein Stickstoffatom (N) hat.
Die Aminosäure am anderen Ende der Aminosäuresequenz verfügt dagegen noch über die Carboxygruppe (–COOH). Sie wird folglich als C-Terminus bezeichnet, weil die Carboxygruppe ein Kohlenstoffatom (C) hat.
Vereinbarungsgemäß beginnt man eine Polypeptidkette immer mit dem N-Terminus (links) und endet mit dem C-Terminus (rechts). Deshalb steht vor dem Serin dessen Aminogruppe und am Valin ist dessen Carboxygruppe zu sehen. Wahrscheinlich habt ihr das nicht so gemacht, aber so wäre es völlig korrekt...
2. Fall
Wenn die vorgegebene Nukleotidsequenz des Code-Strangs dagegen andere Ende hätte, ergäbe sich folgendes:
5'-ATG TTT GCG GTA TGA-3' (Code-Strang)
3'-TAC AAA CGC CAT ACT-5' (codogener Strang)
5'-AUG UUU GCG GUA UGA-3' (mRNS)
NH2-(Met)Start-Phe-Ala-Val-COOH-Stopp
Die Sequenz 5'-AUG-3' verschlüsselt die Aminosäure Methionin (Met). Aber wenn diese Aminosäure am Anfang einer Aminosäuresequenz steht, wird ein leicht modifiziertes (chemisch verändertes) Methionin eingebaut, dass als Anfang der Polypeptidkette am Ende der Proteinbiosynthese wieder abgespalten und entfernt wird und somit als Start dient.
Die Sequenz 5'-UGA-3' am Ende der mRNS (mRNA) ist eines von drei Tripletts, die keine Aminosäure codieren. Daher bricht an solchen Stellen die Proteinsynthese ab (Stopp-Codon).
So gesehen ergibt die zweite Möglichkeit ein Tripeptid aus den Aminosäuren Phenylalanin (Phe), Alanin (Ala) und Valin (Val), weil das erste Triplett der mRNS (mRNA) ein Start-Codon und das letzte Triplett ein Stopp-Codon ist.
Die Aufgabe hat also zwei Lösungen (und damit keine eindeutige), weil am Code-Strang die Enden (3' oder 5') nicht angegeben sind.
Ich hoffe, du konntest alles verstehen und hast es jetzt noch besser drauf, damit du beim nächsten Mal die volle Anzahl an Bewertungseinheiten ergattern kannst...
LG von der Waterkant
Das Problem ist eigentlich nur, dass viel zu viele unterschiedliche Begriffe mit aller Gewalt eingeführt werden und diese beim Vergleich mehrerer Schulbücher nicht mal einheitlich sind. Was ist wichtig?
Gen > mRNA > Protein
(aus 5'-ATG-3' (Startcodon) wird die Aminosäure Methionin)
Wenn du jetzt genau guckst, dann dient das ATG als Matrize (Vorlage), liegt selbst also auf dem "Code-Strang" (=sense Richtung). Die RNA Polymerase, die die mRNA bildet, ließt aber den Strang am antisense Strang ab (="codogener Strang" (Code-generierender Strang)).
Das ATG der Matrize ist auf mRNA-Ebene also ein AUG (weil die RNA Polymerase TAC des antisense Strangs abliest). Aus AUG kann man dann mittels der Code Sonne die Aminosäure Met ableiten.
Die mRNA ist also komplementär zum codogenen Strang (antisense), bzw. identisch zum Codestrang (sense). Identisch, mit der Besonderheit; aus T wird zu U.
LG
Nagel mich nicht drauf fest, ist schon ziemlich lang her bei mir...
Unsere Faustregel war damals:
Alle "A" werden zum "H" und die "C" zum "I", wenn aber ein U irgendwo steht, dann wirds zu einer Verbindung zum beispiel THH oder so.
Aber wieso habe ich hier 2 Punkte erhalten und es sind trotzdem Folgefehler?