mRNA-Translation in Ribosomen: Ablauf, tRNA und Leserahmen

mRNA-Translation: Ein Überblick

Sobald sich die mRNA im Zytoplasma befindet, wird sie durch spezifische Sequenzen (in Bakterien) oder die Kappe (in Eukaryoten) vom Ribosom erkannt. In den Ribosomen findet der Translationsprozess statt. Dies wird wichtig, wenn die tRNA, die als Adapter zwischen Aminosäuren und mRNA fungiert, ins Spiel kommt.

Wie erkennt die tRNA die richtige Sequenz?

tRNAs haben zwei wichtige Regionen:

• Eine Region, die an eine spezifische Aminosäure bindet.
• Eine andere Region, das Anticodon, erkennt ein Triplett von Nukleotiden in der mRNA.

Der Translationsprozess Schritt für Schritt

1. Die Translation beginnt, wenn das Ribosom bestimmte Sequenzen am 5'-Ende der mRNA (in Bakterien) oder die Kappe (bei Eukaryoten) erkennt.
2. Es bewegt sich entlang des Boten, bis es das erste AUG-Codon findet, das für Methionin (oder Formyl-Methionin in Bakterien) codiert. Dieses Codon dient als Startpunkt.
3. Während die Translation fortschreitet, treten verschiedene tRNAs dem Codon bei, das ihrem Anticodon entspricht.
4. Die Peptidbindung zwischen den Aminosäuren wird gebildet.
5. Schließlich wird die tRNA "entladen", wobei die letzte tRNA, die im Ribosom eingebaut ist, die "angehängte Ladung" mit der wachsenden Peptidkette trägt.

Die Transkription findet im Zellkern statt, wo die Introns aus der prä-mRNA entfernt werden, wodurch eine reife RNA entsteht, die ins Zytoplasma wandert. Sobald diese an Ribosomen (bestehend aus Untereinheiten der rRNA und Proteinen) und Transfer-RNA gebunden ist, beginnt der Translationsprozess.

Wann endet die Translation?

Es gibt drei Codons, die nicht von einer tRNA erkannt werden (die nicht für eine Aminosäure codieren) – diese fungieren als Stoppsignale. Wenn eines dieser Tripletts (UAA, UAG, UGA) erreicht wird, wird das neu gebildete Protein vom Ribosom freigesetzt.

Leserahmen

Es ist wichtig zu beachten, dass das Ribosom im Prinzip drei verschiedene Sätze lesen könnte, also drei Leserahmen in derselben mRNA haben kann. Es kann mit dem Lesen der Tripletts auf einer Base, auf der nächsten Base oder auf der dritten Base beginnen. Mit anderen Worten, ein Leserahmen ist eine ununterbrochene Folge von Tripletts, die sich je nach dem Startnukleotid unterscheiden können.

Aus derselben RNA-Sequenz können drei verschiedene Sätze "gelesen" werden, was zu drei verschiedenen Proteinen führt. Die Reihenfolge ist völlig anders, und auch ihre Länge kann variieren, zum Beispiel, wenn ein Stoppcodon im Leserahmen 3 erscheint (Codon UAA).