Wie funktioniert eine Translation?

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Die Translation findet im Endoplasmatischen Retikulum statt, genauer: an zahllosen winzigen Körperchen, den Ribosomen, die dort mit weiten Teilen der Membranstrukturen unmittelbar verbunden sind. Ribosomen bestehen chemisch gesehen aus Ribonukleinsäure („Ribosomen-RNS“ oder „r-RNA“) und Eiweiß, der Form nach sind sie aus zwei größeren Untereinheiten zusammengesetzt, zwischen denen sich eine Art Rinne befindet. Diese Rinne ist gewissermaßen eine Führungsschiene für die Boten-RNS. Sie kann sich dort zeitweilig anheften und wird dann ähnlich wie ein Güterzug, der an einem Bahnsteig waggonweise abgefertigt wird, Triplett für Triplett abgelesen.

Der weitere Vorgang der Proteinsynthese erfordert die Mithilfe einer weiteren Form von RNS: der „Schlepper RNS“ oder Transfer-RNS (t RNS oder t-RNA). Diese hat die Aufgabe, Aminosäuren, also Proteinbausteine aufzunehmen und an die am Ribosom fixierte Boten-RNS anzukoppeln.

Die Transfer-RNA besteht aus einer Kette von ca. 80 Nukleotiden, deren Basen sich teilweise selbst miteinander paaren, so dass der Einzelstrang Schleifen ausstülpt und eine kleeblattartige Form annimmt. An diesem „Kleeblatt“ gibt es nun zwei markante Stellen: Das „oberste Blatt“ trägt ein Basentriplett, welches die Aufgabe hat, sich an ein Codon der m RNA anzulagern. Es wird Anticodon genannt und entspricht damit dem ursprünglichen Triplett (dem so genannten Codogen) auf der DNS. Das Ende des „Blattstiels“ besitzt hingegen ein Triplett (C-C-A), an welches eine ganz bestimmte Aminosäure enzymatisch angeknüpft werden kann. Obwohl diese (als Akzeptor bezeichnete) Stelle bei allen t RNS Molekülen gleich ist, nimmt sie nur jeweils eine der 20 Aminosäuren an, und zwar genau diejenige, die zum Anticodon weiter oben paßt. Das Anknüpfen der Aminosäure an ihre Schlepper-DNS geschieht im übrigen unter Energieaufwand.

Die Translation beginnt damit, dass die m RNA mit einem Ribosom Kontakt aufnimmt und sich durch Paarung einiger Basen an dessen untere Einheit anheftet. Dabei wird ein Start-Codon in eine Position gerückt (die „A-Stelle“), die es erlaubt, dass sich eine mit Methionin beladene t RNA hier anlagern kann. Das Start-Codon rückt nun eine Position weiter (an die „P-Stelle“) und macht Platz für eine weitere beladene t-RNA.

Haben zwei beladene t RNAs an die Codons der m RNAs „angedockt“, so liegen auch die beiden Aminosäuren dicht nebeneinander. Ein Enzym namens Peptidyl-Transferase verbindet nun diese beiden Bausteine miteinander und erzeugt so die beiden Anfangsglieder einer Aminosäurekette.

Anschließend löst sich die t RNS des Startcodons sowohl von ihrer Position an der m RNA als auch von ihrer Fracht. Sie wird damit frei und kann eine neue Aminosäure der gleichen Art aufnehmen.

Die m RNA am Ribosom rückt daraufhin ein Codon weiter. Dadurch wird das zweite Codon aus der Aufnahmeposition verdrängt und das dritte kann hinein gelangen. Die zu Codon Nr.2 und 3 zugehörigen Aminosäuren können verbunden werden. Der Vorgang: weiterrücken - andocken - abladen - Kette verlängern - wiederholt sich so lange, bis ein Stop-Codon auf der m RNA die Proteinsynthese beendet. Die fertige Proteinkette löst sich dann, ebenso wie die m RNS, vom Ribosom ab.

Die m RNS sucht anschließend sofort ein neues Ribosom auf und bringt die Herstellung eines weiteren Polypeptids in Gang. Häufig fährt sie sogar an einer ganzen Reihe von Ribosomen gleichzeitig entlang und ermöglicht so wie am Fließband viele simultane Synthesen. Eine derartige Ribosomenkette wird Polysom genannt.

Während die Transkription etwa mit rund 60 Nukleotiden pro Sekunde fortschreitet, können bei der Translation etwa 17 Aminosäuren pro Sekunde miteinander verknüpft werden. Ein einzelnes Ribosom vermag damit in weniger als einer halben Minute eine normale Kette von 500 Aminosäuren aufzubauen.

Vielen Vielen Dank:) Perfekt :)

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