Proteine sind die Arbeitspferde des Lebens und erfüllen in unseren Zellen eine Vielzahl wesentlicher Funktionen. Aber haben Sie sich jemals gefragt, wie diese komplizierten Moleküle tatsächlich hergestellt werden? Die Antwort liegt in der faszinierenden Welt der Proteinsynthese, einem bemerkenswerten zellulären Prozess, den wir gerade entschlüsseln.

Was ist überhaupt die Proteinbiosynthese?

Dafür muss man sich zuerst eine Zelle anschauen.

Dort wird nämlich die DNA gespeichert.

Jetzt muss aber das genetische Material an die Ribosome außerhalb des Zellkerns kommen, damit ein Protein gebildet werden kann. Aber dafür muss man die Daten so verarbeiten und transportieren, dass diese Ribosome diese auch später lesen können. Genau diese Verarbeitung und Transport wird als Proteinbiosynthese bezeichnet.

Die Transkription

Die DNA ist zurzeit in einem Doppelhelix gespeichert und muss jetzt erstmal aufgemacht werden. Um jetzt die Daten zu verarbeiten, wird die DNA in eine mRNA umgeschrieben. Dabei wird die DNA in Basenpaare aufgeteilt und die Basen werden dann einzeln abgelesen. Die Basen werden dann in die passenden Basen der mRNA übersetzt.

Deswegen heißt auch das Verfahren Transkription.

Diese mRNA wird jetzt weitergegeben. Im Unterschied zur DNA besteht die mRNA aus nur einem Strang und ist jetzt bereit, die Zelle zu verlassen. Dabei wird es noch ein bisschen bearbeitet. Zuerst wird die mRNA noch ein bisschen gekürzt und dann werden noch ein paar zusätzliche Basen hinzugefügt. Diese zusätzlichen Basen sind wichtig für die Translation.

Jetzt ist die mRNA fertig und kann die Zelle verlassen. Dort wird sie von den Ribosomen gelesen.

Die Translation

Die Ribosomen sind die Fabriken der Zelle und bestehen aus zwei Untereinheiten. Es werden jetzt immer drei Basen gleichzeitig gelesen und diese werden als Codon bezeichnet. Jedes Codon steht für eine Aminosäure.

Nachdem die ganze mRNA gelesen wurde, können die Aminosäureketten sich jetzt zu komplexen 3D-Strukturen bilden und formen somit ein Protein.

Dieses Verfahren wird als Translation bezeichnet, da die Basen in Aminosäuren übersetzt werden. Die mRNA kann dann wieder abgebaut werden und die Ribosomen können sich wieder auflösen.