Proteinbiosynthese

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auch: Proteinsynthese;

Proteinbiosynthese ist die Herstellung der Proteine von den Körperzellen. Dieser Vorgang läuft in mehreren Phasen ab.

Transkription

Bei der Transkription wird der im Zellkern vorliegende genetische Code auf der DNS an den Ort der Translation, die an den Ribosomen stattfindet, übertragen.

Dazu ist es zuerst einmal notwendig, diese Informationssequenz in eine genau entsprechende Basensequenz der RNS zu "transkribieren". Diese wird danach Messenger-RNS (Matritzen-RNS, Abk.: m-RNS) genannt. Diese m-RNS gelangt nun mit dem Bauplan für das Protein in das Zytoplasma und wird dort zuerst an ein Ribosom, dann an weitere Ribosomen gebunden. Diese werden danach als Polyribosom (Polysom) bezeichnet. Die Basensequenz der m-RNS bestimmt die Aminosäurensequenz des gebildeten Proteins.

Seit einiger Zeit weiß man, dass nicht alle Informationssequenzen Kodierungen für das Protein enthalten. Diese "blanken" Sequenzen, die auch als Introns bezeichnet werden, werden mit kopiert. Einige Gene enthalten bis zu 50 solcher Zwischensequenzen. Nachdem das RNS-Molekül entstanden ist, werden durch Enzyme, die an diesen Introns angreifen, exakt diese Sequenzen aus der RNS herausgeschnitten. Die so entstandene m-RNS wandert dann ins Zytoplasma.

Bei der Transkription wirkt auch die Transfer-Ribonukleinsäure (t-RNS) mit, die eine einsträngige Ribonukleinsäure ist. Sie ist ein so genanntes Hilfsmolekül, das den Transport der aktivierten Aminosäure aus dem Zytoplasma zum Ribosom bewerkstelligt und die Einfügung der Aminosäure in die Polypeptitkette ermöglicht. Jede t-RNS besitzt innerhalb ihrer Kette ein Aminosäuretriplett (Codon), das dem m-RNS-Codon der entsprechenden Aminosäure komplementär ist. Es wird deshalb auch als Anticodon bezeichnet (vergleiche genetischer Code).

Translation

Ein in mehreren Stufen ablaufender zyklischer Prozess, in dem (unter Energieverbrauch und mithilfe der Transfer-Ribonukleinsäure [t-RNS]) die 20 verschiedenen Aminosäuren an den Ribosomen zu den hochmolekularen Ketten der Proteine verbunden werden. Die Ribosomen wurden zuvor durch Messenger-RNS (m-RNS) programmiert (vergleiche 1. Transkription).

Die Translation wird in drei Schritten vollzogen:

a) Initiation oder Kettenstart,

b) Elongation oder Kettenverlängerung,

c) Termination oder Kettenabbruch vs. Kettenabschluss.

Für den Kettenstart sind bestimmte Sequenzen, die Promotoren, zuständig, für den Kettenabschluss die Terminatoren.