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Transkript Proteinbiosynthese – von der DNA zum Protein

Im Video Proteine-Einführung habt ihr gelernt, dass Proteine aus einer Kette von Aminosäuren bestehen und das die Abfolge der Aminosäuren im genetischen Code verschlüsselt ist. Den Aufbau eines Proteins auf Grundlage des genetischen Codes in Zellen nennt man Proteinbiosynthese. Proteine werden in allen lebenden Zellen gebildet. Die Bauanleitung der Proteine liegt im Zellkern, gespeichert auf der DNA, unserem Erbgut. Wenn die DNA also eine sehr dicke Bauanleitung im Zellkern ist und ich zum Beispiel einen Kuchen backen will und das Rezept brauche, dann nehme ich nicht das gute, dicke Buch mit in die Küche, sondern ich schreibe mir einfach die eine Seite ab, die ich brauche, und nehme diese mit. Dann macht es auch nichts, wenn die abgeschriebene Seite später kaputt geht. Das Buch mit der Bauanleitung ist ja immer noch da. Diese Abschrift eines Rezepts, oder besser gesagt Gens, ist die RNA. Bei der Proteinbiosynthese wird dieses Abschreiben Transkription genannt und geschieht mithilfe der RNA-Polymerase.

Unterschied RNA und DNA

Die RNA-Polymerase funktioniert fast genauso wie die DNA-Polymerase, die ihr schon aus anderen Videos kennt. Genau wie beim Abschreiben oder Kopieren einer Buchseite, sieht die RNA nicht genau so aus wie das Original, die DNA. Ihr wisst schon, dass die DNA aus vier Nukleotiden mit den Basen Guanin, Cytosin, Adenin und Thymin besteht. In der Abschrift des Gens, der RNA, wird Thymin durch Urazil ersetzt. Der Zucker im Rückgrat der DNA ist Desoxyribose, bei der RNA ist es Ribose. Die RNA ist nicht doppelsträngig, so wie die DNA, sondern nur einsträngig. An der RNA werden an der Zelle noch weitere Veränderungen vorgenommen, doch dazu mehr in einem anderen Video.

Die RNA

Die RNA wird also im Zellkern abgeschrieben. Die nötige Maschinerie zur Übersetzung dieses Rezepts in ein fertiges Protein befindet sich aber nicht dort, sondern im Cytosol der Zelle. Die RNA dient also auch der Übermittlung der Informationen vom Zellkern in das Cytosol. Deshalb wird diese RNA auch Messenger-RNA genannt. Messenger ist Englisch und heißt auch Bote oder Kurier. Es gibt noch andere Arten von RNA, davon später mehr. Die Information für das fertige Protein ist jetzt noch in der Abfolge der Basen der m-RNA codiert und muss in Aminosäuren übersetzt werden. Je drei aufeinanderfolgende Basen codieren eine Aminosäure und werden als Codon bezeichnet. Die Übersetzung der Basensequenz der m-RNA in die Aminosäuresequenz des Proteins wird Translation genannt.

Die Übersetzung des genetischen Codes in Aminosäuren übernimmt in der Zelle das Ribosom. Um die Abfolge der Basen der m-RNA in eine Abfolge von Aminosäuren zu übertragen, werden noch so etwas wie Adapter benötigt. In der Zelle sind das die t-RNA Moleküle, die auf einer Seite die Basen tragen, mit der sie an die m-RNA andocken, wenn die Basenfolge stimmt. Am anderen Ende sitzen Aminosäuren, die mithilfe des Ribosoms zu einer Kette verknüpft werden. Das t bei t-RNA steht für Transfer und bedeutet so viel wie übermitteln. Die Kette von Aminosäuren faltet sich später allein oder mithilfe anderer Proteine zum funktionstüchtigen Protein.

Zusammenfassung Proteinbiosynthese

Schaut euch dazu vielleicht noch mal die Begriffe Primär-, Sekundär- und Tertiärstruktur an. In den letzten Bildern dieses Videos seht ihr noch mal eine kurze Zusammenfassung der Proteinbiosynthese. Bakterien, beziehungsweise Prokaryoten, besitzen keinen Zellkern. Deshalb finden hier die beiden Schritte Transkription und Translation nicht räumlich getrennt statt und die Translation kann schon beginnen, bevor die Transkription beendet ist.

Ihr habt jetzt gesehen, wie im Prinzip Proteine in der Zelle hergestellt werden. In Wirklichkeit sind die einzelnen Schritte natürlich viel komplizierter, denn die Proteinproduktion muss sehr genau kontrolliert werden. Ihr könnt euch sicher vorstellen, dass in einer Muskelzelle andere Proteine benötigt werden als in einer Zelle in eurem Verdauungstrakt oder dass in einem Embryo andere Proteine benötigt werden als in einem erwachsenen Menschen oder in einer Pflanze tagsüber andere Proteine als nachts. Um die Art und Menge der produzierten Proteine zu regulieren, gibt es viele verschiedene Regulationsmechanismen, die im Grunde an jeder Stelle des Syntheseprozesses wirken können.

In den nächsten Videos werde ich genauer auf die einzelnen Schritte der Proteinbiosynthese eingehen. Wenn ihr spezielle Fragen habt, schreibt einfach einen Kommentar. Tschüss und danke fürs Zuschauen.

Informationen zum Video
32 Kommentare
  1. Serpil

    Hallo,
    ja, das stimmt. Die Transkription ist der erste Schritt der Proteinbiosynthese: die Herstellung der mRNA. Bei der Translation wird dann die mRNA abgelesen und die Proteine werden synthetisiert.
    LG

    Von Serpil Kilic, vor 12 Monaten
  2. Default

    Hallo,
    also wenn ich das jetzt richtig verstanden habe, besteht die Proteinbiosynthese aus der Transkription und Translation?

    Von Agrahl1, vor 12 Monaten
  3. Serpil

    Hallo,
    die Helicase und die Topoisomerase spielen für die Entspiralisierung und die Trennung der beiden DNA-Stränge eine Rolle. Das ist richtig. Sie ermöglichen also die Replikation des Genoms, die dann die RNA-Polymerase übernimmt. Ist das so verständlich?
    LG

    Von Serpil Kilic, vor etwa einem Jahr
  4. Default

    Werden beim Entspiralisieren und beim Trennen des DNA-Doppelstranges die selben Enzyme benötigt wie bei der Replikation der DNA, also das Enzym Topoisomerase und die Helicase oder übernimmt diese Schritte bei der Transkription die RNA-Polymerase?

    Von Liebings, vor etwa einem Jahr
  5. Default

    sehr gutes video, kompakt und inhaltsreich

    Von Marion190257, vor mehr als einem Jahr
  1. Default

    Ich finde den Vergelich mit dem Rezept hilfreich!

    Von Jasmin Abed, vor mehr als einem Jahr
  2. Serpil

    Hallo,
    da ich nicht genau weiß, zu welchen Themen du noch Videos schauen willst, füge ich mal Videos mit halbwegs ähnlichen Themen von der Tutorin hinzu :)

    1) http://www.sofatutor.com/biologie/videos/proteine-typen-eigenschaften-und-struktur

    2) http://www.sofatutor.com/biologie/videos/zellkern-vom-chromatin-zu-den-chromosomen

    Viel Spaß damit!

    Von Serpil Kilic, vor mehr als einem Jahr
  3. Default

    Fand essehr schön und anschaulich erklärt! wo sind den die restlichen Videos der turoin? Finde sie leider nicht..

    Von Ay96, vor mehr als einem Jahr
  4. Anna maria

    Hallo Leonie,
    meinst du vielleicht die Formulierung: „wenn die Basenfolge stimmt"?

    Von Anna Maria Z., vor fast 2 Jahren
  5. Default

    Hallo in der Minute 3:11 erwähnen Sie das Wort "vorgestimmt", jedoch ohne klaren Kontextbezug! Ich vestehe das nicht ! Hilfe !

    Von Leonie Gri, vor fast 2 Jahren
  6. Default

    zum Sprechtempo: wenn man nicht mitkommt kann man ja anhalten ;) ich brauche für ein Video, vor allem in Bio, meist mindestens 4Mal so lange, wenn ich Mitschriften anfertige und alles verstehen will. Wenn man mitschreibt, versteht man übrigens sowieso viel mehr und merkt sich auch mehr ;)

    Von Manuel G., vor etwa 2 Jahren
  7. Default

    super Anleitung! der vergleich mit dem Rezept hat mir total geholfen! endlich verstanden! :)

    Von Anna Poppe, vor etwa 2 Jahren
  8. Anna maria

    Hallo Susanne,
    ich empfehle dir zusätzlich diese Videos anzuschauen:
    http://www.sofatutor.com/biologie/videos/translation
    http://www.sofatutor.com/biologie/videos/proteinbiosynthese-bei-pro-und-eukaryoten

    Von Anna Maria Z., vor etwa 2 Jahren
  9. Default

    Ich bin in der 12 und brauche die proteinbiosynthese auf molekularer ebene. Den Kindergarten der hier erklärt wird hatten wir schon in der 10te. Warum kommt das video wenn man bio lk 12 eingibt?

    Von Susanne Honnef, vor etwa 2 Jahren
  10. Marcel

    Hallo :)

    du hast es schon fast richtig begründet. Aus der Transkription entsteht die mRNA (zunächst Prä-mRNA). Diese wird bei Eukaryoten aber nicht vollständig in Proteine umgesetzt. Wie du richtig gesagt hast, wird die mRNA durch Spleißen noch verändert. Hierbei werden große Abschnitte aus der mRNA entfernt da diese gar keine Aminosäure für die Proteinbiosynthese codieren. Nur der Teil der mRNA der übrig bleibt, wird für die Proteinbiosynthese verwendet.

    Von Marcel Schenke, vor etwa 2 Jahren
  11. Haare 2

    In der Regel werden aus der m-RNA (nachdem sie im Zellkern noch etwas modifiziert wurde) im Cytoplasma, mit Hilfe der Ribosomen, Proteine hergestellt (synthetisiert). Demnächst wird wahrscheinlich ein neues Video zu diesem Thema vom Tutor Mtoto fertig.

    Von Dicty, vor etwa 2 Jahren
  12. Default

    Hallo, der Lehrer hat eine Frage gestellt, wird in allen Fällen die durch Trankription entstehende m-RNA zu protinbiosynthese benutzt? Ich habe so verstanden dass von der DNA eine Prä RNA erst entsteht und durch spleißen eine reife m RNA entsteht oder auch verschiedene mRNA und velassen den Kern und führt zu protinbiosynthese.aber leider die Antwort war Nein, weil zuerst prä RNA entsteht und vielleicht verändert wird und ich hab nicht verstanden wieso Nein! auch wenn prä RNA entsteht führt das am Ende zu proteinSynthese!! Bitte antworte ich bin verwirrt.

    Von Rankh699, vor etwa 2 Jahren
  13. Default

    Zu ungenau.

    Von Juliapeisker, vor mehr als 2 Jahren
  14. Marcel

    Hallo Leonie,

    RNA-Moleküle gibt es in verschiedenen Formen, die alle eine unterschiedliche Funktion haben. Die für dich wichtigsten sind sicher die t-RNA (transfer RNA, die bei der Translation wichtig ist), r-RNA (ribosonale RNA, ein Hauptbestandteil von Ribosomen, die auch für die Translation nötig sind) und die m-RNA (messenger RNA, die für die Translation bedeutend ist) Schau dir für einen groben Überblick doch mal dieses Videos an :)

    http://www.sofatutor.com/biologie/videos/vom-gen-zum-protein-transkription-und-translation

    http://www.sofatutor.com/biologie/videos/translation

    Von Marcel Schenke, vor fast 3 Jahren
  15. Default

    Was ist jetzt der Unterschied zwischen RNA und m-RNA?

    Von Leonie K., vor fast 3 Jahren
  16. Haare 2

    Ja, so ist es gemeint. Wichtig ist, dass das Original geschützt (im Kern) bleibt aber durch die Kopien (m-RNA) aus dem Kern heraus transportiert und vervielfältigt werden kann.

    Von Dicty, vor etwa 3 Jahren
  17. Default

    Du meinst doch mit den Vergleich mit dem Rezept das man eine Kopie von der Bauanleitung macht oder?

    Von Husseinelroby, vor etwa 3 Jahren
  18. Haare 2

    Hallo Manual, es wurde einmal die Annahme gemacht, dass es so ist wie Du schreibst (ein-Gen-ein-Protein-Hypothese: http://de.wikipedia.org/wiki/Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese). Heute geht man aber davon aus, das es wesentlich mehr Proteine als Gene gibt. Das kann dadurch zustande kommen, dass bei der Transkription und Translation Veränderungen an der m-RNA oder entstehenden Polypeptidkette vorgenommen werden.

    Von Dicty, vor etwa 3 Jahren
  19. Default

    Hi Dicty!

    Nur eine Verständnisfrage:

    Wenn der Mensch rd. 30.000-50.000 Gene besitzt, und jedes Gen für die Synthese eines bestimmten Proteins verantwortlich ist. Gibt es somit im Körper genau so viele verschiedene Proteine wie es Gene gibt?

    Danke im Voraus,
    manuel

    Von Manuel Bornbaum, vor etwa 3 Jahren
  20. Default

    gut

    Von Thome99, vor etwa 3 Jahren
  21. Default

    Der Vergleich ist super!

    Von Uta Kerscher, vor mehr als 3 Jahren
  22. Default

    Ich finde den Vergleich ganz passend.

    Von Sonstewer, vor mehr als 3 Jahren
  23. Haare 2

    Das tut mir Leid, ich hatte das Gegenteil beabsichtigt.

    Von Dicty, vor mehr als 3 Jahren
  24. Default

    Vergleich mit dem Rezept ist verwirrend!

    Von S Mechling, vor mehr als 3 Jahren
  25. Default

    super Video, jetzt kann ich endlich t-RNA und m-RNA unterscheiden.

    Von Elisalandmann, vor mehr als 4 Jahren
  26. Default

    alles perfekt...
    einziges manko: uracil wird nicht mit z geschrieben ^^...
    :)

    Von P Jay, vor fast 5 Jahren
  27. Default

    Tolle Arbeit ^^

    Von Arisa1992, vor fast 5 Jahren
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