mRNA, tRNA und rRNA: Die Rollen der RNA in der Proteinsynthese
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Das Messenger-RNA (mRNA)-Molekül ist ein langes Band, das die Codons enthält, die in eine Aminosäuresequenz eines Proteins übersetzt werden. Transfer-RNA (tRNA) übersetzt diese Art. Transfer-RNA bindet an die Aminosäuren und wird zu den Ribosomen geliefert, wo sie in Proteinketten eingebaut werden. Es gibt viele Arten von tRNA, mindestens eine Art für jede Aminosäure. Ribosomale RNA (rRNA): Ribosomen bestehen aus ribosomaler RNA und einer großen Menge an Protein. Jedes Ribosom besteht aus zwei Untereinheiten.
Dieser genetische Code ist vergleichbar mit dem Morsecode: Eine Reihe von Symbolen (Basen in Nukleinsäuren, Punkte und Striche im Morsecode) können in einem anderen Satz von Symbolen übersetzt werden (Aminosäuren in Proteinen, Buchstaben des Alphabets). Es gibt vier verschiedene Basen in der DNA: Adenin (A), Zytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T). Es gibt vier Basen in RNA: Adenin, Zytosin, Guanin und Uracil (U). Es gibt 20 verschiedene Aminosäuren in Proteinen, sodass die Basen nicht einzeln dazu dienen können, die Aminosäuren zu codieren. Allerdings ergeben drei Basen von Aminosäuren 64 (4 x 4 x 4) mögliche Kombinationen, was mehr als genug ist. Diese Boten-RNA-Tripletts werden als Codons bezeichnet. Die Untersuchung ergab, dass das AUG-Codon den Beginn eines Proteins signalisiert (Initiationscodon). Drei Codons: UAA, UAG und UGA markieren das Ende eines Proteins (Terminationscodon). Obwohl es nur 20 Aminosäuren gibt, die codiert werden müssen, gibt es 60 Codons, zusätzlich zu Start und Ende. Dieser Code ist daher redundant oder degeneriert. Mit anderen Worten, eine einzelne Aminosäure kann durch mehrere Codons spezifiziert werden. Zum Beispiel codieren sechs verschiedene Codons Arginin. Doch obwohl der Code redundant ist, ist er eindeutig: Jedes Codon codiert eine Aminosäure und nur eine.
- Der genetische Code zeigt, wo die Proteinsynthese mit dem AUG-Initiationscodon auf der mRNA eingeleitet werden muss.
- Der erste Schritt in der Translation ist die Vereinigung von mehreren Faktoren "über die Einleitung der" Protein- und tRNA, die das "Start-Anticodon" UAC enthält (manchmal auch die tRNA "Urheber" in die kleine Untereinheit des Ribosoms).
- Die kleine Untereinheit bindet dann an ein Molekül mRNA und bewegt sich, bis sie das Startcodon findet.
- An diesem Punkt paart sich das C auf dem UA-Anticodon der Initiator-tRNA mit dem AUG-Initiationscodon.
- Die große ribosomale Untereinheit schließt sich dann der kleinen Untereinheit an.
- Die Initiator-tRNA bindet gleichzeitig an der P-Stelle in der Untereinheit. Jetzt ist das Ribosom komplett montiert und bereit, die Translation auszuführen.