Die Proteinbiosynthese ist die Herstellung von Proteinen in den Zellen.
Austragungsorte sind hierbei der Zellkern und die Ribosomen, die außerhalb des Zellkerns im Zellplasma liegen. Im Zellkern befindet sich die DNA (Desoxyribonukleinsäure). Die eigentliche Herstellung der Proteine findet aber an den Ribosomen statt. Nur brauchen diese Informationen der DNA. Das Problem ist nun, dass die DNA schlichtweg zu "fett" ist, um sich aus dem Zellkern raus zuquetschen ;) . Also benötigen wir einen Boten, der die Information von der DNA erhält und zu den Ribosomen schafft. Da kommt die mRNA ins Spiel! Das "m" steht für "messenger". Die RNA ist eine Ribonukleinsäure.
-> Diese Nukleinsäuren bestehen immer aus 3 wichtigen Teilen: Einer Base, einem Zucker und einem Phosphatrest. Dabei definiert die Base den "Typ" des Nukleotids. Diese Basen sind nun wichtig: Adenin, Cytosin, Guanin, Thymin und Uracil
Die RNA ist praktisch eine Kopie eines Stückes der DNA. Wichtigster Unterschied: Die DNA ist ein Doppelstrang, die RNA ist ein Einzelstrang. Damit ist die RNA nicht so massig wie dir DNA und kann deshalb den Zellkern verlassen. Bevor die DNA die RNA aber zum Ribosom schicken kann, muss die RNA ja erstmal hergestellt werden. Das nennt sich Transkription. Die Transkription besteht aus 3 Phasen. Zuerst muss man ja entscheiden, welche Information die DNA nun mitgeben möchte. Bei Phase 1, der Initation, wird also erstmal das Stück der DNA, das kopiert werden soll gesucht. Dazu gibt es ein Enzym: Die RNA Polymerase. Diese sucht nun den Start (den "Promoter" auf der DNA und bindet sich an den. Dann beginnt Phase 2. Die Elongation. Wir haben nur gerade noch ein Problem. Die DNA hat ja eine Helixstruktur, die beiden Stränge winden sich also ineinander. Die Polymerase kann nicht anfangen, bevor die beiden Stränge "entwunden" sind und die Polymeras sozusagen entspannt drüber spazieren kann :) . Das Enzym Helikase entspiralisiert die DNA und trennt somit auch die Basenpaare, die die beiden Stränge zusammen halten auf. Sobald das geschafft ist, kann die Polymerase loslegen. Nun liegt ja immer eine Base des DNA Strangs offen (stell dir das wie einen geöffneten Reisverschluss vor). Zu einer Base gibt es ein komplementäres Gegenstück. Stößt die Polymerase nun zum Beispiel auf Thymin, wird Adenin gebildet. (Thymin-> Adenin | Cytosin-> Guanin| Adenin -> Uracil !!). So wird die RNA nach und nach aufgebaut. Zum Schluss kommt die 3. Phase, die Termination, womit die Transkription beendet wird.
Nun haben wir einen fertigen RNA Strang. Und der ist die Bauanleitung für ein neues Protein. Nun kann sich die mRNA auf den Weg in die weite Welt des Zellplasmas machen.
Wir kommen zur Translation. Und stehen sofort einem weiteren Problem gegenüber. Unsere mRNA besteht aus Nukleotiden. Und die sprechen nur Nukleotidsprache... . Die Proteine sprechen aber die "Aminosäuresprache". Also muss irgendwie ein Übersetzer her. Das ganze passiert an den Ribosomen. Diese Ribosomen bestehen aus 2 Untereinheiten, die zusammengefügt werden müssen. Unsere mRNA sucht nun die kleinere Untereinheit des Ribosoms nach einem Startpunkt ab. | Immer 3 Basen auf unserer mRNA bilden den Code für eine Aminosäuere.| Unsere Übersetzer treffen ein! Die tRNA Moleküle sind Träger von Aminosäuren. (sie sprechen also die Aminosäuresprache) Nun müssen wir wieder einen Startpunkt suchen. Diesmal aber auf der mRNA, die ja noch am Ribosom hängt. Der Startpunkt ist immer die Basenfolge AUG (Adenin, Uracil, Guanin). Das passende tRNA Molekül bewegt sich nun zu AUG und die Basenpaare verknüpfen sich. Und nun beginnt die eigentliche Translation. Die größere Untereinheit des Ribosoms kommt dazu. Am Ribosom sind Bindungsstellen für die tRNA. Sobald das passende tRNA Molekül für die jeweilige mRNA Sequenz gefunden ist, werden die minosäuren verknüpft. So entsteht langsam eine Kette von Aminosäuren (wie wenn du einen Reisverschluss langsam schließt). Am Ende der mRNA befindet sich ein Stopp Codon, wodruch die Translation dann beendet wird.
Dann zerfällt das Ribosom wieder in seine 2 Untereinheiten. Und es wurde ein (oder auch mehrere) Proteine hergestellt.
Der prozess ist hier:https://www.inhaltsangabe.info/biologie/ablauf-der-proteinbiosynthese-einfach-erklaert auch hübsch nachzulesen