Translation und Transkription

1. Translationund Transkription vom Gen zum Protein

2. In dieser Lektion beschreiben wir wie Transkription und Translation genau funktionieren. Transkription und Translation sind Prozesse zur Bildung von Eiweiß.

3. Hier wirst du einige Informationen darüber erhalten wie die Erbinformation übersetzt wird. Arbeite das Material gut durch und versuche anschließen das kleine Quiz! Viel Spaß dabei!!!

4. Translation und Transkription sind zwei Teilschritte der Proteinbiosynthese. Proteinbiosynthese = ein biochemischer Prozess, bei dem aus einfachen Aminosäuren mittels Informationen, die in der DNA gespeichert sind, Proteine synthetisiert werden.

5. Die Transkription ist der erste Schritt der Proteinbiosynthese.Es wird dabei ein Gen von DNA in RNA umgeschrieben. Die Translation ist der zweite Schritt der Proteinbiosynthese.Es wird dabei ein Gen von RNA in ein Protein umgewandelt.

6. Transkription Es wird die Information der DNA in das Botenmolekül mRNA übertragen • Transkription bei Eukaryonten: • Transkription bei Prokaryonten: Transkription erfolgt im Cytoplasma der Zelle Transkription erfolgt im Zellern Die mRNA wird nach ihrer Synthese modifiziert, bevor sie durch die Kernmembran in das Cytoplasma transportiert wird

7. Ablauf der Transkription Synthese der mRNA Da die DNA den Zellkern, bedingt durch ihre Größe, nicht verlassen kann, ist ein Botenstoff erforderlich, die mRNA. Das Enzym RNA-Polymerase setzt sich an eine Promoter genannte DNA-Sequenz Dann trennt ein Enzym (DNA-Helicase) die DNA-Doppelhelix durch Lösen der Wasserstoffbrücken in einem kurzen Bereich in zwei DNA-Einzelstränge auf Am codogenen Strang der DNA lagern sich durch Basenpaarung komplementäre RNA-Nucleotide an Sie werden miteinander verknüpft Die Synthese der mRNA wird am Stopp-Codon beendet Dicht dahinter wird das mRNA-Transkript entlassen und die Polymerase löst sich von der DNA

8. Weitere Verarbeitung der mRNA Bei Prokaryonten gelangt die mRNA nach dem Kopiervorgang direkt zu den Ribosomen Bei Eukaryonten verlässt die Erbinformation selbst noch nicht den Zellkern Die entstandene mRNA wird als unreife RNA oder prä-mRNA bezeichnet Die prä-mRNA enthält noch Introns und Exons. Nur die Exons tragen die Information für das zu bildende Polypeptid Die mRNA wird durch den Splice-Vorgang gespalten Nun ist die mRNA modifiziert, verlässt als so genannte reife mRNA den Zellkern durch eine Kernpore und gelangt zu dem rauen endoplasmatischen Retikulum.

9. Synthese der tRNA und der rRNA Die Transfer-RNA (tRNA) und die ribosomale RNA (rRNA) werden nach dem gleichen Prinzip wie die mRNA an der DANN synthetisiert

10. Translation Unter Translation versteht man den Vorgang, bei dem in der lebenden Zelle aus einer in einer Abfolge von Nukleotiden codierten Information ein Protein hergestellt wird Sie findet an den Ribosomen im Cytoplasma der Zelle statt Es wird die Reihenfolge der vorliegenden Nukleotide der mRNA in eine Reihenfolge von Aminosäuren "abgeschrieben". Je drei aneinanderfolgende Nukleotide (Codons) entsprechen einer bestimmten Aminosäure

11. Es existieren nun bestimmte Transporter-Moleküle, die tRNA-Moleküle Diese können an ihrem einen Ende eine bestimmte Aminosäure tragen, mit ihrem anderen Ende an jeweils eines der 61 verwendeten Codons andocken Die tRNA-Moleküle docken, wenn sie das passende Ende tragen, am Ribosom, welches auf der m-RNA entlangläuft, an die mRNA an

12. Ablauf der Translation Initiation: Ein Transporter-Molekül bindet ein neues tRNA + Aminosäure-Moleküle, ans Ribosom und bildet mit dem dort liegenden Condon der mRNA Basenpaare. Vorraussetzung dafür ist , dass die zweite Bindungsstelle für tRNA bereits besetzt ist. Elongation: Dann wird diese Aminosäure von ihrer tRNA abgekoppelt und an die neue Aminosäure angehängt Termination: Zuletzt wird die neue tRNA von der ersten zur zweiten Bindungsstelle verschoben. Das Ribosom bewegt sich auf der mRNA um genau drei Nucleotide weiter. Dabei wird die „alte“ tRNA freigesetzt, die im Cytoplasma wieder eine Aminosäure an sich binden kann Nun ist eine lange Kette aus Aminosäuren - eine Polypeptidkette - entstanden.

13. Damit Eiweiß entstehen kann braucht man Transkriptionsfaktoren: • Transkriptionsfaktoren erkennen eine DNA Sequenz und binden daran – mit ihrer DNA-Bindungsdomäne • Transkriptionsfaktoren haben auch Transaktivierungsdomänen, die dazu dienen, die RNA-Polymerase zu aktivieren • Transkriptionsfaktoren haben auch mit anderen Proteinen Kontakte, die der Regulation dienen • Manche Transkriptionsfaktoren wirken auf sehr viele Gene, manche nur auf sehr wenige

14. Gli als Beispiel für einen Transkriptionsfaktor • Gen-DNA wird von einem großen Proteinkomplex, der RNA-Polymerase in RNA transkribiert, die dann weiter zu mRNA verarbeitet und ins Cytoplasma transportiert wird • RNA Polymerase allein genügt nicht, es müssen auch andere Proteine da sein, die Gen-spezifisch die Transkription aktivieren – die Transkriptionsfaktoren

15. Transkriptionsfaktoren sind Teile von Netzwerken, die einander beeinflussen GLI1 Andere Funktionen Transkriptionsfaktor Repressor

16. Warum ist Gli bei Hautkrebs interessant? • Wenn die Hh Signalübertragung ständig aktiv ist (durch Inaktivierung von PTCH) so entsteht ein Basaliom • Hh Signalübertragung aktiviert GLI

17. Ende Was bei der Krebsentstehung passiert, erfahrt ihr in der nächsten Lektion