Realisierung der genetischen Information

Proteinsynthese

• Alle Organismen bestehen auch aus Eiweiß.
• Die Eiweißbiosynthese ist der wichtigste Schritt bei der Realisierung der Information der DNA in Eiweiße bis hin zum Merkmal.
• Die Proteinsynthese erfolgt in 2 Schritten:

A. Transkription

ist die RNA-Synthese an einer DNA-Matrize. Sie verläuft ähnlich der identischen Reduplikation der DNA. Man kann 4 Teilschritte unterscheiden:

• Der DNA-Doppelstrang wird durch ein Enzym (RNA-Polymerase) teilweise aufgetrennt.
• An die freigewordenen Nucleotidbasen lagern sich RNA-Nucleotide komplementär an. Die neugebildete Nucleotidkette wird als Boten-RNA (m-RNA = messenger RNA) bezeichnet.
• Diese einsträngige m-RNA löst sich von der DNA und verlässt durch die Kernporen den Zellkern (DNA kann den Kern nicht verlassen).
• In der DNA wird die vorherige Basenpaarung wieder hergestellt. Sie liegt wieder als Doppelhelix vor - ein Teil ihrer Information ist nun auf die m-RNA umkopiert worden.

B. Translation

• ist die Synthese eines Proteins an der RNA-Matize. Sie findet an den Ribosomen der Zelle statt.
• Im Zellplasma treten t-RNA (Transport RNA) Moleküle auf, die aus etwa 80 Nukleotiden bestehen und eine "Kleeblattstruktur" haben. An einer bestimmten Stelle besitzen sie ein "Anticodon" (3 organische Basen in einer best. Reihenfolge) Ein solches Anticodon erkennt die durch Basenpaarung sein komplementäres Codon auf der m-RNA. An einer anderen Stelle befindet sich die dem genetischen Code entsprechende Aminosäure.
• An den Ribosomen treffen t-RNA und m-RNA zusammen. Die genetische Information der m-RNA wird von der t-RNA in eine Reihenfolge der Aminosäuren übertragen, indem sich Anticodons kurzzeitig an die komplementären Basentripletts der m-RNA anheften.
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  Die Ribosomen wandern am m-RNA Strang entlang und die einzelnen, noch an die t-RNA gebundenen Aminosäuren werden zu Eiweißen verknüpft. Diese Eiweiße können Struktureiweiße (bestimmen den Bau des Organismus) oder Funktionseiweiße (Enzyme) sein. Wenn mehrere Gene Eiweiße codieren, die dann zur Ausbildung von einem Merkmal führen, spricht man von Polygenie.

Siehe auch: Folien zur Darstellung der Eiweißsynthese am Polylux