AUFGABENSAMMLUNG Translation

AUFGABENSAMMLUNG
Translation
Lösungen
Beschreiben Sie den Ablauf der Translation!
Initiation. Die kleinere Untereinheit eines Ribosoms bindet an eine spezifische Bindungsstelle am
5’-Ende der mRNA und wandert dann die mRNA entlang bis zum Startcodon AUG. Gleichzeitig
lagert sich an das Codon AUG die Met-tRNA (Start-tRNA, beladen mit Methionin) an, die das
passende Anticodon besitzt. Jetzt tritt die größere Untereinheit eines Ribosoms hinzu.
Elongation. Das nun komplette Ribosom verfügt über zwei Bindungsstellen für tRNAs, die unmittelbar über benachbarten Tripletts der mRNA liegen. Die Met-tRNA liegt in der Peptidyl-Bindungsstelle, dem Ausgang P. An der benachbarten Aminoacyl-Bindungsstelle, dem Eingang A, liegt
das nächste Triplett der mRNA, an dem eine passende, mit einer Aminosäure beladene tRNA
bindet. Die Aminosäuren der beiden tRNAs werden nun miteinander verknüpft. Anschließend löst
sich die Bindung zwischen der Start-tRNA und Methionin, und die freie tRNA verlässt den Bereich P.
Das Ribosom bewegt sich jetzt in 5’→3’-Richtung ein Basentriplett weiter. Dadurch liegt die zweite
tRNA im Ausgang P. Im nun freien Eingang A kann sich eine passende tRNA an die mRNA
anlagern, die zugehörige Aminosäure wird mit der vorhandenen Aminosäurekette verknüpft, und
die bereits dargestellten Schritte wiederholen sich.
Termination. Die Aminosäurekette wächst, bis schließlich eines der Stoppcodons im Eingang A des
Ribosoms liegt. Da es hierzu keine passende tRNA gibt, besetzt stattdessen ein Enzym, der
Freisetzungsfaktor (RF), den Bereich A. Er spaltet das Polypeptid von der letzten tRNA. Das
Ribosom löst sich von der mRNA und zerfällt in seine beiden Untereinheiten.
Erläutern Sie, inwiefern es sich bei der Translation um ein Übersetzen (lat. translatio,
Übertragung) und bei der Transkription um ein Abschreiben (lat. transcribere, abschreiben)
handelt!
Bei der Translation wird die Information aus der „Nucleinsäure-Sprache“ in die „Protein-Sprache“
übersetzt. Die „Wörter“ der einen Sprache sind Basentripletts, die der anderen Aminosäuren.
Proteinbiosynthese
Bei der Transkription bleibt die „Sprache“ erhalten. Es wird nur ein anderer „Buchstabensatz“
verwendet: DNA-Nucleotide werden durch die komplementären RNA-Nucleotide ersetzt.
Beschreiben Sie die Aufgaben, welche die Ribosomen bei der Translation übernehmen!
Zunächst erkennt die kleinere Untereinheit des Ribosoms das 5’-Ende einer mRNA an einer
bestimmten Nucleotidsequenz, beziehungsweise bei Eukaryoten an der cap-Struktur und den
daran angelagerten Proteinen (Initiationsfaktoren).
 2004 Schroedel, Braunschweig
Anschließend wandert die kleinere Untereinheit in 5’→3’-Richtung an der mRNA entlang bis zum
ersten Startcodon (AUG). Die mit Methionin beladene Start-tRNA bindet mit ihrem passenden
Anticodon (UAC) an das Startcodon. Zu diesem Startkomplex tritt nun die größere Untereinheit des
Ribosoms hinzu. Die Start-tRNA liegt jetzt in der Peptidyl-Bindungsstelle des Ribosoms. In der
Aminoacyl-Bindungsstelle liegt das nächste Triplett der mRNA, an das sich eine passende tRNA
anlagern kann. Ein zur größeren Untereinheit gehörendes Enzym trennt die Start-tRNA von ihrer
Aminosäure und verknüpft die beiden Aminosäuren durch eine Peptidbindung.
Eine Konformationsänderung des Ribosoms transportiert die mRNA drei Nucleotide weiter, sodass
die tRNA, an der das Dipeptid hängt, in die Peptidyl-Bindungsstelle rutscht und in der AminoacylBindungsstelle das nächste Triplett liegt.
Damit kann sich der dargestellte Vorgang wiederholen und es wird gemäß den Vorgaben der
mRNA ein Polypeptid gebildet.
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