Proteinbiosynthese Zusammenfassung

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Die Proteinbiosynthese, auch Genexpression genannt, ist ein wichtiger, biochemischer Prozess, der sich innerhalb von Lebewesen abspielt. Das Ziel der Proteinbiosynthese ist das Erzeugen von Proteinen, die im Lebewesen selbst spezifische Funktionen erfüllen.

Die Proteinbiosynthese lässt sich in 2 Phasen unterteilen: Die Transkription und die Translation.

Die Transkription (Auf Deutsch in etwa: "Überschreibung") ist die erste Phase der Proteinbiosynthese. Der Begriff an sich beschreibt schon sehr gut, was in dieser Phase passiert: Die DNA wird in m-RNA umgeschrieben.

Ein jedes Lebewesen besteht aus mindestens einer Zelle. Wir Menschen bestehen aus einer Vielzahl von Zellen. Jede Zelle besitzt diverse Zellorganellen, die wie unsere Organe im Körper, bestimmte Funktionen in den Zellen übernehmen. Eines von vielen Zellorganellen ist der Zellkern, in dem die Erbinformation (die DNA) gelagert wird.

Viele Lebewesen verfügen über einen solchen Zellkern. Diese Lebensformen nennt man Eukaryonten. Lebewesen, die keinen Zellkern besitzen, werden Prokaryonten genannt. Bei ihnen liegt die DNA in den Zellen ohne Zellkern vor. Die Proteinbiosynthese findet jedoch sowohl bei Prokaryonten als auch bei Eukaryonten statt, obwohl es während dieses Prozesses einige signifikante Unterschiede gibt.

Die Erbinformation auf der DNA ist durch eine Abfolge sogenannter Nukleinbasen (Guanin - Cytosin, Adenin – Thymnin) codiert und festgelegt. Enzyme, chemische Moleküle, wandeln die Information der DNA in eine sogenannte m-RNA um. Diesen Vorgang nennt man Transkription. Bei Prokaryonten landet die m-RNA sofort im Cytoplasma (=die Materie, welche die Zelle ausfüllt), bei Eukaryonten muss sie erst aus dem Zellkern hinausbefördert und ins Cytoplasma hineingebracht werden. Auf diesem Weg kann noch das sogenannte "Spleißen" stattfinden, bei dem einige Abschnitte der m-RNA hinausgeschnitten werden. Der Vorgang des Spleißens findet nur bei Eukaryonten statt und ermöglicht eine größere Variabilität beim Erzeugen von Proteinen aus der DNA.

Die Information der m-RNA wird wie bei der DNA durch eine Abfolge von Nukleinsäuren ausgedrückt. Bei der m-RNA dienen die Nukleinsäuren Guanin, Cytosin, Adenin und Uracil als funktionelle Grundbausteine. Die Nukleinsäuren der m-RNA und der DNA unterscheiden sich somit durch die Verwendung von Thymin bzw. Uracil. 3 Nucleinsäuren bilden bei der m-RNA eine Informationseinheit, die auch Codon genannt wird.

Die zweite Stufe der Proteinbiosynthese: die Translation

Im Cytoplasma erfolgt dann die zweite Stufe der Proteinbiosynthese: Die Translation (Auf Deutsch in etwa: Die Übersetzung). Hier wird die m-RNA in ein Protein übersetzt. Dieser Vorgang findet an den Ribosomen statt, eine weitere Gruppe von Zellorganellen. Ein weiteres Enzym, die t-RNA, transportiert Aminosäuren, die Grundbausteine von Proteinen, zur weiteren Verarbeitung zur m-RNA. Die Information der m-RNA wird in ein Protein umgewandelt, das im Körper spezielle, lebenswichtige Funktionen übernehmen kann und wird.

Die t-RNA verfügt über Strukturen, die den Nukleinsäuren der jeweiligen Codons der m-RNA komplementär ist. Diese Strukturen sorgen dafür, dass die t-RNA an die m-RNA andocken kann. Während dieses Prozesses werden die Aminosäuren, die später das Protein bilden, aneinander gereiht, bis ein sogenanntes Stop-Codon auf der m-RNA erreicht wird und der Prozess der Proteinbiosynthese beendet ist. Es hat sich nun ein vollständiges Protein ausgebildet.

Man kann letztendlich sagen, dass somit während der Proteinbiosynthese die Informationen, die in Form von DNA in den Zellen des Körpers gespeichert sind, über die Zwischenform der m-RNA in Proteine umgewandelt werden. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Erbinformation (der DNA) und der Funktionalität der Proteine.

Falls die DNA zu stark beschädigt sein sollte, so können nämlich letztendlich auch keine funktionsfähigen Proteine erzeugt werden. Ist die Proteinbiosynthese gestört, so kann es zu pathologischen (=krankhaften) Veränderungen im Organismus kommen, die letztendlich den Tod zur Folge haben können.