Sinn und Zweck der Proteinsynthese
(C) Ulrich Helmich (www.u-helmich.de)
Der Phänotyp eines Lebewesens ist wird zum Teil durch die Umwelt, zum großen Teil aber durch den Genotyp bestimmt.
Für den Phänotyp sind immer irgendwelche Enzyme verantwortlich. Enzyme produzieren das Melanin unserer Haut, und Enzyme lassen uns lange Haare wachsen.
Der Genotyp andererseits wird mit Hilfe der DNA realisiert. In unserer DNA stecken die Informationen, die wir von unseren Eltern mitbekommen haben.
Unter Proteinsynthese oder Proteinbiosynthese verstehen wir nun den neben der Energiegewinnung wichtigsten Lebensvorgang überhaupt. Die genetische Information, die in der DNA enthalten ist, wird entschlüsselt und in Proteine übersetzt. Viele dieser Proteine sind Enzyme, die unseren Phänotyp beeinflussen.
Der Genotyp bestimmt den Phänotyp. Dazu müssen DNA-Informationen in Enzyme umgewandelt werden.
Grober Ablauf der Proteinsynthese
(C) Ulrich Helmich (www.u-helmich.de)
Auf diesem Bild wird die gesamte Proteinbiosynthese im Überblick dargestellt.
Ein Abschnitt der DNA (1), der für ein Protein zuständig ist, heißt ein Gen. Bei der Proteinsynthese sollen ein oder mehrere Gene in ein oder mehrere Proteine übersetzt werden.
Der erste Schritt der Proteinbiosynthese ist die Transkription.
Bei dieser Transkription (Abschrift, Kopie) entsteht die einsträngige messenger-RNA oder kurz mRNA (4). Sie spielt die Rolle des Informationsträgers, der die Ribosomen (5) mit den notwendigen Anweisungen zum Bau von Proteinketten (7) beliefert.
Die Transkription ist im Grunde eine modifizierte DNA-Replikation, nur wird nicht die gesamte DNA verdoppelt, sondern von einem Gen wird eine einsträngige Kopie angefertigt. Dafür verantwortlich ist das Enzym RNA-Polymerase (3), welches die RNA-Nucleotide (2) zur fertigen mRNA (4) zusammenbaut.
Nun folgt der zweite Schritt der Proteinbiosynthese, die Translation (Übersetzung).
Die mRNA gelangt zu den Ribosomen (5), die aus den einzelnen Aminosäuren (6) das fertige Protein (7) zusammensetzen.
Bei Eukaryoten läuft die Proteinbiosynthese im Prinzip genauso ab wie bei Prokaryoten, nur muss die mRNA hier den Zellkern durch die Kernporen verlassen, um zu den Ribosomen zu gelangen.
