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1 Speicherung, Übertragung und Expression genetischer Informationen Es gibt einige prüfungsrelevante Unterschiede zwischen den menschlichen (eukaryontischen) und den bakteriellen (prokaryontischen) Ribosomen: Eukaryonten 1 Prokaryonten komplettes Ribosom 80S 70S kleine Untereinheit 40S 30S große Untereinheit 60S 50S Tab. 6: Ribosomen In einer zweiten Reaktion wird dann die Aminosäure über eine Esterbindung an das 3´-Ende der tRNA gebunden und es entsteht die Aminoacyl-tRNA. Merke! –– Für jede Aminosäure gibt es mindestens eine spezifische Aminoacyl-tRNA-Synthetase und eine spezifische tRNA. –– Die Hydrolyse des Pyrophosphats (PPi) liefert die Energie zur Anknüpfung der Aminosäure an das 3´-Ende. Merke! Mit „S“ ist der Sedimentationskoeffizient in der Ultrazentrifuge angegeben. Ein Wert, der vom Gewicht des Proteins und seiner Oberfläche abhängt und der nicht addiert werden kann. 1.9.4 Mechanismus der Translation Für die Synthese eines funktionsfähigen Proteins müssen fünf Schritte durchlaufen werden: 1. Aktivierung der Aminosäuren im Zytoplasma 2. Bildung des Initiationskomplexes 3. Elongation 4. Termination 5. posttranslationale Modifikationen Bildung des Initiationskomplexes Für die Ausbildung des Initiationskomplexes werden die Starter-Methionin-tRNA, der mit GTP beladene eukaryontische Initiationsfaktor eIF-2, die mRNA sowie die große und kleine ribosomale Untereinheit benötigt. Liegen alle diese Bestandteile vor, kommt es zur Bindung der Methionin-tRNA an die mRNA und zur Zusammenlagerung der großen mit der kleinen Ribosomen-Untereinheit. Merke! Die große Untereinheit der Ribosomen besitzt die Peptidyltransferaseaktivität und die kleine Untereinheit ist für die mRNA-Erkennung verantwortlich. Aktivierung der Aminosäuren Eine im Physikum sehr oft geprüfte Reaktion ist die Anknüpfung einer Aminosäure an ihre spezifische tRNA, die entsprechend dem genetischen Code das richtige Anticodon trägt. Diese Reaktion wird durch das Enzym Aminoacyl-tRNA-Synthetase katalysiert und findet im Zytoplasma statt. Im ersten Schritt wird dabei die Aminosäure durch ein ATP aktiviert. Dadurch entsteht das Aminoacyl-AMP, eine energiereiche Verbindung, die das Anknüpfen der Aminosäure an die tRNA erleichtert. 44 Übrigens ... Bei der Leukodystrophie, einer Erkrankung mit fortschreitender Degeneration der weißen Substanz des Hirns, findet sich eine Mutation in den Genen für den eIF-2B. Der eIF-2B katalysiert die reverse Phosphorylierung als GDP-GTP-Austausch am eIF-2 – dem wichtigen Angriffspunkt für die Regulation der Proteinbiosynthese (s. Abb. 37, S. 46).
