Basensequenz der DNA wird in Aminosäuresequenz übersetzt
Die DNA eines Lebewesen bestimmt dessen Merkmale, indem sie entweder für RNA-Moleküle oder für Polypeptide codiert, die für die Ausbildung von Merkmalen wichtig sind.

Allgemeines

• Proteinbiosynthese ist der Prozess des entstehen von mRNA durch ablesen der DNA.
  • Meist ist damit die anschließende Synthese von Polypeptiden verbunden.
    • Besteht aus zwei Schritten: Transkription und Translation
• Findet an den Ribosomen statt
• Grundprozess des Lebens, der in allen Lebewesen stattfindet
• Die Synthese von genetischen Informationen führt zu Merkmalen eines Organismus
  • Daraus resultiert ein Erscheinungsbild des Organismus
    • Phänotyp
  • Bildung des Genprodukts wird Genexpression genannt
• ein Gen = Abschnitt der DNA, dessen genetische Information in die Sequenz eines RNA-Moleküls umgeschrieben wird.

Ablauf

DNA ---Transkription---> prä-mRNA ---Prozessierung---> mRNA ---Translation---> Polypeptid

1. DNA
2. Transkription
3. Prozessierung (bei Eukaryoten)
4. Beladung der tRNA mittels tRNA-Synthetase
5. Translation
6. Posttranslationale Modifikationen

Transkription

• Basensequenz eines Gens dient als Bauplan für mRNA, muss aber vorher von der "Sprache" der DNA in die "Sprache" der mRNA umgeschrieben (transkribiert) werden.

Prozessierung

Reifung der mRNA, sie wird modifiziert, Introns werden herausgeschnitten, Kappe und Poly-A-Schwanz gebildet, Exons verbleiben in reifer mRNA

Translation

• mRNA wird wird in Polypeptide mit einer bestimmten Aminosäuresequenz übersetzt (Translatiert).
• findet an den Ribosomen im Cytoplasma oder im Endoplasmatischen Retikulum statt

Merkmale

• sichtbare Merkmale
  • Strukturproteine bilden direkt sichtbare Merkmale aus
  • Haare
  • Fingernägel
  • Im Muskel vorkommende Proteine
    • Actin
    • Myosin
• indirekt erkennbare Merkmale
  • Hormone
    • regulieren Vorgänge im Körper
  • Rezeptoren
  • roter Blutfarbstoff Hämoglobin übernimmt Transport von Sauerstoff
  • Enzyme ermöglichen chemische Reaktionen in Zellen

Entwicklung des Genbegriffs

• 1908 formulierte der englische Arzt Archibald Garrod (1857-1936) die Hypothese, dass Gene den Phänotyp bestimmen.

Proteinbiosynthese bei Prokaryoten

• Da es keinen Zellkern gibt findet Transkription und Translation im Cytoplasma statt
  • bei Eukaryoten ist Zellkern und Cytoplasma getrennt
    • Transkription findet gertrennt von Translation statt
  • Translation findet schon während Transkription statt
• es können mehrere RNA-Polymerasen den codogenen Strang der DNA entlangwandern
• Proteinbiosynthese läuft schneller ab als bei Eukaryoten
• keine Introns und Exons
  • kein Prozessierung

![[Natura 8.2 Vom Gen zum Merkmal.pdf]]