Proteinbiosynthese

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Proteinbiosynthese -Gen--> Protein--> Merkmal

Ausbildung Merkmale durch Entstehung Phänotyp (Gesamtheit aller Merkmale) aus Genotyp (Erbanlagen, Gene)

Genexpression

-Transkription

-Gen: DNA wird zu RNA(m-RNA) umgeschrieben (transcribere)

--> genetische Info wird beweglich, kann in eukaryotischen Zellen den Kern verlassen und zu Ribosomen transportiert werden

-RNA unterscheidet sich von der DNA

RNA hat nur einen Einzelstrang

RNA kürzer

RIbose anstatt von Desoxyribose

Base Uracil anstatt Thymin

-Transkription ähnelt DNA-Replikation

-DNA wird in Einzelstränge aufgetrennt

-komplementäre Basen/Nucleotide lagern sich an Matrizenstrang an( A-U/C-G)

-durch RNA-Polymerase zu m-RNA

-Promotoren geben Startstelle und Transkriptionsrichtung für RNA-Polymerase an

-nur Strang der in 3´--> 5´Richtung verläuft wird verwendet

--> deshalb codogener Strang

-RNA-Polymerase stoppt sobald sie auf Terminator stößt (bestimmte Basenabfolge)

-RNA-Polymerase löst sich und setzt m-RNA frei

-Prokaryoten: Transkription gleich Eukaryoten nur im Cytoplasma

-m-RNA während Synthese frei zugänglich

-Ribosomen setzten am 5´Ende an, während Transkrition im nächsten Abschnitt noch läuft

-m-RNA wird gleichzeitig mehrfach abgelesen

-Bildung meherer Ribosomen an m-RNA-- Komplex Polysom entsteht

-neue Proteinmoleküle entstehen schon halbe min nach Beginn Transkription --> schnell wirksam

-schnelle Reaktion auf wechselnde Umweltbedingungen

-m-RNA wird jedoch auch schnell wieder abgebaut

--> da geringe Generationszeit der Bakterien

-Nucleotide der abgebauten m-RNA werden wiederverwendet

-m-RNA beinhaltet keine Introns

-Eukaryoten: Prä-mRNA enthält Introns und Exons, jedoch enthalten nur Exons Info für Protein

_Spleißen: Introns werden herrausgeschnitten, Exons werden verknüpft

-eukaryotische m-RNA längere Lebensdauer als prokaryotische

-nach Transkription am 3´Ende Schutzgruppe 150-200 Adenin-Nucleotiden (Poly-A-Schwanz)

-am 5´Ende Kappe aus methyliertem Guanin

--> Schutz vor Zersetzen durch Enzyme, längere Lebenszeit

-Transport durch Kernporen zum Endoplasmatischen Retikulum --> Ribosomen Translation

-Info m-RNA --> Aminosäureabfolge im Polypeptid

-in Ribosomen (befinden sich im Cytoplasma)

-Initiation

-kleine ribosomale Untereinheit bindet an m-RNA am Startcodon AUG

-durch komplementäre Basenpaarung bindet ein Anticodon ans Startcodon (UAC) =Basentriplett

-t-RNA=Bindeglied zwischen Basen- und Aminosäuresequenz

-t-RNA bindet an P-Bindungsstelle --> Aminosäure wird angelagert

-große ribosomale Untereinheit entsteht, bindet an kleine EInheit

-am nächsten Basentriplett entsteht eine A-Bindungstelle, diese ist noch frei

-Elongation

-nächste t-RNA mit passendem Anticodon und Aminosäure bindet an A-Bindungsstelle

-Aminosäure der P-Bindungstelle bindet sich unter Freisetzung von Wasser chemisch an Aminosäure der A-Bindungsstelle

-dies ist eine enzymatische Reaktion unter Energieverbrauch durch Peptidyltransferase

-es entsteht ein Dipeptid

-Der Aminosäurekomplex wird von der A-Bindungsstelle auf die P-Bindungstelle versetzt

-die vorige t-RNA löst sich von der Bindungsstelle auf E-Bindungsstelle

-A-Bindungsstelle wieder frei

-t.RNA mit passendem Anticodon kann wieder gebunden werden

-Aminosäuren der P-Bindungsstelle werden wieder auf A-Bindungsstelle übertragen (Tripeptid)

- Komplex wird wieder auf P-Bindungsstelle versetzt

-Termination

-immer so weiter bis zum Stoppcodon UAG/UAA/UGA

-keine passende t-RNA, Release_Faktor bindet stattdessen

-synthetisierte Aminosäuren-Kette wird frei

-Komplex zerfällt in Untereinheiten

Ein Gen Ein Polypeptid Hypothese

-Schimmelpilze stellen AS Arginin in 3 Stufen her

-Ornithin, Citrullin, Arginin

- bestrahlen mit Erbgutschädigenden UV-Licht--> einzelne Varianten konnten Reaktion nicht mehr durchführen

--> Herstellung Arginin: 3 Enzyme für die es jeweils ein Gen gab, Gen beschädigt, Enzym fällt aus

-Genwirkkette=Stoffwechselweg wo mehrere Gene zusammenwirken um ein Endprodukt zu erstellen

-Hypothese trifft nicht ganz zu, da

Introns codieren keine Polypeptide

Exons eines Gens zu mehreren Polypeptiden zusammengesetzt werden

t-Rna und m-RNa werden auch codiert