Die Werkzeuge der Translation
Die mRNA trägt die Information, aber Aminosäuren können Codons nicht selbst erkennen. Dafür braucht die Zelle Adaptermoleküle und eine Proteinfabrik.
- Translation:Übersetzung der Basenfolge der mRNA in die Aminosäurefolge eines Proteins; sie findet an den Ribosomen im Cytoplasma statt.
- tRNA:Transfer-RNA aus rund 80 Nucleotiden; durch Basenpaarung im eigenen Strang kleeblattförmig gefaltet, räumlich L-förmig.
- Anticodon:drei ungepaarte Basen der tRNA, die komplementär und antiparallel mit einem Codon der mRNA paaren.
- Aminosäure-Bindestelle:das 3′-Ende der tRNA (Basenfolge CCA), an das die passende Aminosäure gebunden wird.
- Aminoacyl-tRNA-Synthetase:Enzym, das unter ATP-Verbrauch jede Aminosäure an ihre passenden tRNAs koppelt — je Aminosäure eine eigene Synthetase.
- Ribosom:Komplex aus rRNA und Proteinen mit einer großen und einer kleinen Untereinheit.
- A-, P- und E-Stelle:A: Aminoacyl-Stelle für die neue beladene tRNA · P: Peptidyl-Stelle für die tRNA mit der wachsenden Kette · E: Exit-Stelle, über die die leere tRNA austritt.
Beladene tRNA: Anticodon erkennt das Codon, die passende Aminosäure hängt am 3′-Ende — gekoppelt von der Aminoacyl-tRNA-Synthetase
Vom Codon zur Kette
Die Translation läuft wie die Transkription in drei Abschnitten ab. Das Ribosom wandert dabei an der mRNA entlang und hängt Aminosäure an Aminosäure.
- Initiation:Die kleine Untereinheit bindet die mRNA (bei Eukaryoten an der Cap) und sucht das Startcodon AUG; die Start-tRNA mit Methionin paart dort, dann lagert sich die große Untereinheit an.
- Elongation:Eine beladene tRNA mit passendem Anticodon besetzt die A-Stelle. Die rRNA der großen Untereinheit überträgt die Kette von der tRNA der P-Stelle auf die neue Aminosäure (Peptidbindung).
- Translokation:Das Ribosom rückt um ein Codon in 5′→3′-Richtung weiter; die tRNAs wandern von A nach P und von P nach E, die leere tRNA verlässt das Ribosom.
- Termination:Erreicht ein Stoppcodon die A-Stelle, bindet ein Freisetzungsfaktor (ein Protein) statt einer tRNA; die Kette wird frei, das Ribosom zerfällt in seine Untereinheiten.
- Polysom:Mehrere Ribosomen lesen dieselbe mRNA gleichzeitig ab — viele Proteinkopien in kurzer Zeit.
- Pro- und Eukaryoten:Bei Prokaryoten laufen Transkription und Translation gekoppelt im Cytoplasma an kleineren 70S-Ribosomen; bei Eukaryoten sind sie durch die Kernhülle getrennt, die Ribosomen (80S) liegen frei oder am rauen ER.
Ziehe die tRNA, deren Anticodon zum Codon in der A-Stelle passt, auf die A-Stelle — oder wähle sie mit Tab und setze sie mit Enter ein. Beobachte Peptidbindung und Translokation. Mit ▶ läuft die Translation automatisch.
Halte fest: Das Ribosom prüft nur, ob Anticodon und Codon komplementär und antiparallel paaren. Am Stoppcodon passt keine tRNA — hier beendet der Freisetzungsfaktor die Translation.
Translation: mRNA wird 5′→3′ Codon für Codon gelesen · je Codon verlängert eine beladene tRNA die Kette um eine Aminosäure · Stoppcodon → Freisetzung
Allgemeine Hinweise
Anticodon antiparallel lesen
Zum Codon 5′-GCU-3′ gehört das Anticodon 3′-CGA-5′. In 5′→3′-Richtung notiert lautet es 5′-AGC-3′ — beides ist dasselbe Anticodon.
Die Synthetase übersetzt
Welche Aminosäure an einer tRNA hängt, entscheidet die Aminoacyl-tRNA-Synthetase beim Beladen. Das Ribosom prüft nur die Paarung von Codon und Anticodon.
Keine Stopp-Aminosäure
Für UAA, UAG und UGA gibt es normalerweise keine tRNA. Die Translation endet durch einen Freisetzungsfaktor, der die Kette abspaltet.