Transkription (Biologie)

Transkription: bzw. Transskription (von lat. trans: jenseits, hinüber und scribere: schreiben) ist in der Biologie der erste Schritt der Proteinbiosynthese sowie die Synthese der tRNA und der rRNA.

Bei der Transkription wird die Information der DNA in das Botenmolekül mRNA übertragen. Der Vorgang der Transkription verläuft bei Eukaryoten und Prokaryonten grundsätzlich gleich, allerdings gibt es bei den Eukaryoten (Pflanzen, Tieren, Pilzen etc.) einige Besonderheiten.

Bei Prokaryonten erfolgt die Transkription im Plasma der Zelle, bei Eukaryonten im Zellkern. Bei den Eukaryonten kann die mRNA nach ihrer Synthese, aber vor dem Verlassen des Zellkerns noch verändert werden. Nach der Transkription erfolgt an der mRNA die Translation im Zellplasma.

Schritte der Transkription

• 1. Synthese der mRNA
  Das Enzym RNA-Polymerase - bei Eukaryonten die RNA-Polymerase II - setzt sich an eine Promotor genannte DNA-Sequenz (hier genaue Schritte der Initiation). Dann trennt ein Enzym, genannt 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 unter Eliminierung von Wasser durch eine esterartige Bindung zwischen Phosphorsäure und Ribose miteinander verknüpft. Die Ableserichtung der DNA verläuft vom 5'-Ende zum 3'-Ende. Die Öffnung der DNA-Doppelhelix erfolgt nur in einem kurzen Bereich, so dass der bereits synthetisierte Teil der mRNA aus dieser Öffnung heraushängt. Die Synthese der mRNA wird am Stopp-Codon beendet. Dicht dahinter wird das mRNA-Transkript entlassen und die Polymerase löst sich von der DNA.
• 2. Weitere Verarbeitung der mRNA
• • Bei Prokaryonten gelangt die mRNA nach dem Kopiervorgang direkt zu den Ribosomen.
  • Bei Eukaryoten verlässt die Erbinformation selbst noch nicht den Zellkern. Die im ersten Teil der Transkription entstandene mRNA wird als unreife RNA oder prä-mRNA bezeichnet. Sie wird durch Splicing noch nachträglich modifiziert und verlässt dann als so genannte reife mRNA den Zellkern durch eine Kernpore. Durch alternatives Splicing können aus demselben DNA-Abschnitt unterschiedliche mRNA-Moleküle entstehen. Anschließend verlässt die mRNA durch die Kernporen den Zellkern und gelangt zu den Ribosomen.

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 DNA synthetisiert. Bei Prokaryonten ist dieselbe RNA-Polymerase als Katalysator tätig. Bei Eukaryonten erfolgt die Synthese der tRNA durch die RNA-Polymerase III, die Synthese der rRNA durch die RNA-Polymerase I.

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