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Translation
t-RNA
DNA
Die eigentliche Synthese eines Proteins aus seinen Bausteinen, den proteinogenen Aminosäuren, findet an den Ribosomen statt und wird auch als Translation bezeichnet, da hierbei
die Basenfolge einer messenger-RNA (mRNA) in die Abfolge von Aminosäuren eines Peptids übersetzt wird. Dies geschieht, indem fortlaufend je einem Codon der mRNA das Anticodon einer transfer-RNA (tRNA) zugeordnet wird und deren jeweils einzeln transportierte
Aminosäure an die benachbarte gebunden wird (Peptidbindung), sodass eine Kette mit
charakteristischer Aminosäuresequenz entsteht. Dieses Polypeptid kann sich im umgebenden Medium zu einem Gebilde strukturierter dreidimensionaler Form auffalten, dem nativen Protein. Häufig wird es durch Abspaltungen, Umbauten und Anbauten danach noch
verändert, posttranslational modifiziert.
m-RNA
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Transkription
Proteinbiosynthese ist die Neubildung von Proteinen in Zellen und damit der für alle Lebewesen zentrale Prozess der Genexpression, durch den in Größe und Form unterschiedliche
Proteine nach Vorlage der aufgearbeiteten Kopie (mRNA) eines bestimmten DNAAbschnitts (Gen) der Erbinformation gebildet werden.
Ribosom
Während bei prokaryoten Zellen die ringförmige DNA frei im Zytosol vorliegt und die ribosomale Proteinsynthese zumeist unmittelbar und prompt an der gerade eben transkribierten mRNA-Vorlage erfolgt, sind die Verhältnisse bei eukaryoten Zellen komplizierter. Für
das auf mehrere Chromosomen verteilte Genom ist hier mit dem Zellkern (Nukleus) ein
eigenes Kompartiment geschaffen, in dessen Karyoplasma auch die Transkription stattfindet. Die primär gezogene RNA-Kopie (hnRNA) wird zunächst stabilisiert, überarbeitet und
auf den Kernexport vorbereitet, bevor sie als mRNA eine Kernpore passiert und ins Zytoplasma gelangt, das die Untereinheiten der Ribosomen enthält. Diese räumliche Aufteilung
und der mehrschrittige Prozessweg erlauben somit zusätzliche Weisen, eine (hn)RNA
posttranskriptional zu modifizieren und darüber die Genexpression zu regulieren beziehungsweise auch bestimmte RNA-Vorlagen von der Proteinbiosynthese auszuschließen
(Gen-Stilllegung).
Neben der ribosomalen Proteinsynthese gibt es bei einigen Bakterien die nichtribosomale
Proteinsynthese.[1][2]