Proteinbiosynthese
Die Eiweißsynthese (Proteinbiosynthese) ist die Synthetisierung eines Proteins anhand der in der Desoxyribonukleinsäure (DNA) gegebenen Erbinformation.
Schritte der Eiweißsynthese
- Transkription: Bei Eukaryonten verlässt die Erbinformation selbst nicht den Zellkern. Ein DNA-Abschnitt wird innerhalb des Zellkerns in ein mRNA-Molekül umkopiert. Die entstandene prä-mRNA wird durch Splicing noch nachträglich modifiziert und verlässt als mRNA den Zellkern durch eine Kernpore.
- Translation: Die m-RNA trifft außerhalb des Zellkerns auf ein Ribosom. Das Ribosom bringt die m-RNA und ein frei herumschwimmendes t-RNA-Mölekül, das eine Aminosäure aufgenommen hat, so zusammen, dass sich an ein bestimmtes Basentriplett der m-RNA (Codon genannt) als passendes Gegenstück ein komplementäres Basentriplett der t-RNA (Anti-Codon) anlagert. Eine zweite tRNA, die ebenfalls eine Aminosäure trägt, setzt sich neben der ersten tRNA an die m-RNA. Die beiden an den tRNA-Molekülen hängenden Aminosäuren werden miteinander verknüpft, und die erste tRNA verlässt ohne Aminosäure das Ribosom. Die zweite tRNA rückt um eine Stelle vor, um Platz für eine weitere mit einer Aminosäure beladenen tRNA zu machen, die sich an die mRNA anlagert. Ihre Aminosäure wird an die bereits bestehende Aminosäurekette geknüpft und erweitert so diese um ein neues Glied. Das Ribosom, das diesen Prozess katalysiert, wandert dabei um ein Basentriplett weiter. Nun lagert sich an das nächste Basentriplett die nächste passende t-RNA an usw. Dieser Prozess läuft immer wieder solange ab, bis die Information der mRNA vollständig abgearbeitet ist und eine lange Kette aus Aminosäuren - eine Polypeptidkette - entstanden ist. Enthält diese Polypeptidkette mehr als 100 Aminosäuren, nennt man sie Protein. Dieses faltet sich meistens weiter, so dass komplexe räumliche Strukturen entstehen, die man Sekundärstruktur und Tertiärstruktur nennt. Ein derartiges Protein kann sich auch mit anderen Proteinen zu übergeordneten Quartärstrukturen verbinden. (Siehe auch: Proteonik)