Translation (Biologie)

Die Translation ist der zweite Teil der Proteinbiosynthese (die Herstellung von Proteinen). Sie ist Teil des Prozesses der Genexpression.

Bevor die Übersetzung kommt:

Transkription, die eine Kette von Introns und Exons erzeugt.
RNA-Spleißen durch Spleißosomen, die Introns entfernen, und
Formulierung der Boten-RNA aus Exons.

Bei Eukaryonten erfolgt die Translation an den Ribosomen im Zytoplasma und im endoplasmatischen Retikulum. Bei Bakterien findet die Translation im Zytoplasma der Zelle statt: Sie haben keinen Zellkern.

Ribosomen bestehen aus einem kleinen und einem großen Teil, die die mRNA (Messenger-RNA) umgeben. Bei der Translation hat die mRNA die Basensequenz zur Herstellung eines spezifischen Polypeptids. Diese Sequenz wird ursprünglich von der DNA spezifiziert und von der mRNA kopiert. Das Polypeptid kann ein ganzes Protein sein. Es kann aber auch nur ein Teil sein, der darauf wartet, mit anderen Polypeptiden kombiniert zu werden, um ein ganzes Protein zu bilden. Das Polypeptid muss auch gefaltet werden, bevor es als Protein wirkt.

Aminosäuren werden von spezifischen tRNAs mit Anticodons getragen, um sich mit den passenden Codons der mRNA zu verbinden. Jede tRNA hat ihr eigenes Anticodon und trägt eine Aminosäure. Ein Anticodon ist immer mit der gleichen Aminosäure zusammen.

Wenn die tRNA mit der mRNA übereinstimmt, ist die Aminosäure, die mit der tRNA verbunden ist, nicht mit der tRNA verbunden und wird mit der Aminosäure verbunden, die von der vorhergehenden tRNA mitgebracht wurde.

Ein Ribosom funktioniert also ähnlich wie ein Börsenticker und ein Konfetti. Viele Ribosomen heften sich zusammen mit der mRNA an die äußere Membran des rauen endoplasmatischen Retikulums. Alle Proteine, die diese Ribosomen herstellen, gelangen in das Innere des endoplasmatischen Retikulums, wo sie später wahrscheinlich in ein Vesikel gelangen werden. Die Vesikel bringen die Proteine dann zu anderen Organellen oder sogar zur Außenseite der Zelle.

Diagramm, das die Übersetzung der mRNA und die Synthese von Proteinen durch ein Ribosom zeigt

Vier Phasen

Die Übersetzung erfolgt in vier Phasen: Aktivierung (vorbereiten), Einleitung (Start), Verlängerung (verlängern) und Beendigung (Stopp). Diese Begriffe beschreiben das Wachstum der Aminosäurekette (Polypeptid).

Aminosäuren werden zu Ribosomen gebracht und zu Proteinen zusammengesetzt. In der Aktivierungsphase wird die richtige Aminosäure kovalent an die richtige Transfer-RNA (tRNA) gebunden. Wenn die tRNA an eine Aminosäure gebunden ist, wird sie "geladen".
Initiation ist die Verbindung des kleinen Teils des Ribosoms mit dem 5'-Ende der mRNA mit Hilfe von Initiationsfaktoren (IF).
Dehnung ist, wenn die von den "geladenen" tRNAs mitgebrachten Aminosäuren miteinander verbunden werden, um ein Polypeptid zu bilden.

Einige Antibiotika wirken, indem sie eine Übersetzung verhindern. Prokaryotische Ribosomen unterscheiden sich von eukaryotischen Ribosomen. Daher können Antibiotika Bakterien abtöten, ohne den eukaryotischen Wirt zu verletzen. Zum Beispiel können Antibiotika, die von einem Menschen eingenommen werden, die Bakterien abtöten, die den Menschen krank machen, aber den Menschen nicht verletzen.

Überblick über die Translation der eukaryotischen Boten-RNA

Fragen und Antworten

F: Was ist Übersetzung?

A: Die Translation ist der zweite Teil der Proteinbiosynthese, d.h. des Prozesses der Herstellung von Proteinen. Sie ist Teil der Genexpression und beinhaltet die Bildung von Boten-RNA aus Exons und Introns.

F: Wo findet die Translation bei Eukaryonten statt?

A: In Eukaryonten findet die Translation auf Ribosomen im Zytoplasma und im endoplasmatischen Retikulum statt.

Q: Wie funktionieren tRNAs während der Translation?

A: Während der Translation verbinden sich tRNAs mit Anticodons mit den passenden Codons der mRNA und transportieren Aminosäuren. Wenn eine tRNA mit einer mRNA übereinstimmt, wird die Aminosäure, die mit ihr verbunden war, von der tRNA gelöst und mit der Aminosäure verbunden, die von der vorherigen tRNA gebracht wurde.

F: Wie funktioniert ein Ribosom bei der Übersetzung?

A: Ein Ribosom funktioniert während der Übersetzung wie ein Börsenticker und ein Tickerband. Viele Ribosomen heften sich zusammen mit der mRNA an die äußere Membran des rauen endoplasmatischen Retikulums, wo sie Proteine herstellen, die in Vesikel gelangen, die sie dann zu anderen Organellen oder außerhalb der Zelle bringen.

F: Was kommt vor der Transkription?

A: Vor der Transkription kommt die Genexpression, die eine Kette von Introns und Exons durch RNA-Spleißung durch Spleißosomen erzeugt, die Introns entfernen.

F: Was geschieht nach der Herstellung der Polypeptide während der Translation?

A: Nachdem Polypeptide während der Translation hergestellt wurden, müssen sie möglicherweise mit anderen Polypeptiden kombiniert werden, damit sie ganze Proteine bilden können, oder sie müssen gefaltet werden, bevor sie als Proteine funktionieren können.

F: Wo findet die Translation in Bakterien statt?

A:In Bakterien findet die Translation im Zytoplasma ihrer Zellen statt, da sie keinen Zellkern haben.