Translation bei Eukaryoten

Zellkern und Kernmembran

Im Prinzip verläuft die Translation bei Eukaryoten (Tiere, Pflanze, Pilze, Einzeller) ähnlich ab wie auf der Hauptseite und auf der Seite über Translation bei Prokaryoten beschrieben. Allerdings entsteht die mRNA im Zellkern, während sich die Ribosomen im Cytoplasma befinden, das durch die Kernhülle vom Zellkern abgetrennt ist. Die mRNA muss also erst durch die Kernporen in das Plasma transportiert werden.

Introns und Exons

Der zweite, fast noch wichtigere Unterschied zu den Prokaryoten ist die Tatsache, dass Eukaryotengene gestückelt sind. Sie enthalten codierende Bereiche und nichtcodierende Bereiche, Exons und Introns. Nur die Basen der Exons werden in Proteine übersetzt, die Basen der Introns galten lange Zeit als nutzlos. Bevor die mRNA den Zellkern verlässt, werden von besonderen Spleiß-Enzymen die "nutzlosen" Introns herausgeschnitten. Aus der prä-mRNA bildet sich die eigentliche mRNA.

Größere Ribosomen

Die Ribosomen von Eukaryoten sind größer als die von Prokaryoten, auch ihre chemische Zusammensetzung ist anders. Man kann also nicht sagen, dass die Eukaryoten-Ribosomen von den Prokaryoten-Ribosomen "abstammen" oder eng verwandt sind.

Viele Antibiotika nutzen diese Tatsache aus. Sie können die Ribosomen von Bakterien leicht zerstören oder die Translation blockieren, ohne die Ribosomen der menschlichen oder tierischen Zellen zu beeinträchtigen.

Posttranslation

Ein vierter Unterschied schließlich besteht darin, dass bei den Prokaryoten die Produkte der Translation direkt in das Zellplasma entlassen werden. Bei den Eukaryoten werden die Translationsprodukte noch chemisch verändert. Diese Modifizierung geschieht im Endoplasmatischen Reticulum (ER) und in den Dictyosomen des Golgi-Apparates. Viele Ribosomen sitzen bei Eukaryoten direkt auf den Zisternen und Röhren des ER, und die Proteine gelangen durch einen kleinen Kanal in das ER, wo sie dann chemisch verändert werden. Es werden z.B. Peptid-Abschnitte aus dem Protein herausgeschnitten, Disulfid-Brücken werden geknüpft, Zucker-Moleküle werden angehängt und so weiter.

Ein schönes Beispiel hierfür ist die Insulin-Synthese in menschlichen Bauchspeicheldrüsen-Zellen. An den Ribosomen wird zunächst ein größeres Peptid, das prä-Insulin, synthetisiert. Im ER und im Golgi-Apparat wird dieses Peptid dann in drei Bruchstücke zerschnitten. Eines dieser Bruchstücke wird dann abgebaut, und die beiden anderen Bruchstücke werden durch zwei Disulfid-Brücken miteinander zum fertigen Insulin verknüpft, das dann von der Zelle als Hormon ausgeschieden wird.