Translation (Biologie)

Unter Translation versteht man in der Biologie den Vorgang, bei dem in der lebenden Zelle aus einer in einer Abfolge von Nukleotiden codierten Information ein Protein hergestellt wird. Die Translation ist somit der letzte Schritt in einem Prozess, bei dem anhand des genetischen Codes aus Erbinformation ein Eiweißmolekül hergestellt wird (siehe Eiweißsynthese). Dieser letzte Schritt geschieht in lebenden Zellen an besonderen Organellen, den Ribosomen.

Ablauf

Die Information liegt dabei in Form einer Abfolge von Nukleotiden in einem mRNA-Molekül vor. Dieses wurde im Rahmen der Transskription aus der DNA erzeugt.

Alle Eiweiße, die durch den Translationsprozess hergestellt werden, sind Moleküle, die aus aneinandergekoppelten Aminosäuren bestehen. Die Reihenfolge dieser Aminosäuren im Eiweiß bestimmt die Struktur des Moleküls und damit seine Funktion. Bei der Translation wird nun die Reihenfolge der Nukleotide der mRNA in eine Reihenfolge von Aminosäuren "abgeschrieben".

Je drei aneinanderfolgende Nukleotide (Codons) entsprechen einer bestimmten Aminosäure (siehe: genetischer Code). Es existieren nun bestimmte Transporter-Moleküle, die tRNA-Moleküle. Diese können an ihrem einen Ende eine bestimmte Aminosäure tragen, mit ihrem anderen Ende (dem sog. Anticodon) an jeweils eines der 61 verwendeten Codons andocken. Die tRNA-Moleküle werden von aminoacyl-tRNA Synthetasen mit den zu ihnen passenden Aminosäuren beladen und docken, wenn sie das passende Anticodon tragen, am Ribosom, welches auf der m-RNA entlangläuft, an die mRNA an. Die Peptidyl-Transferase-Aktivität des Ribosoms überträgt nun die durch die tRNA angelieferte Aminosäure an die wachsende Polypeptidkette:

Das Ribosom bringt die mRNA und ein frei herumschwimmendes tRNA-Molekül, das eine Aminosäure aufgenommen hat, so zusammen, dass sich an ein bestimmtes Codon auf der mRNA - quasi als passendes Gegenstück - ein komplementäres Anti-Codon der tRNA anlagert. Eine zweite tRNA, die ebenfalls eine Aminosäure trägt, setzt sich neben der ersten tRNA an die mRNA. Die beiden an den tRNA-Molekülen hängenden Aminosäuren werden miteinander verknüpft, und die erste tRNA verlässt ohne Aminosäure das Ribosom. Die auf das nächste Codon passende tRNA lagert sich nun an die mRNA an. Ihre Aminosäure wird an die bereits bestehende Aminosäurekette geknüpft und erweitert so diese um ein neues Glied. Dieser Prozess setzt sich fort, so dass sich hinter diesem Punkt eine immer längere werdende Kette aus Aminosäuren bildet. Das Ribosom, das diesen Prozess katalysiert, wandert dabei immer um ein Codon auf der mRNA weiter, und zwar so lange, bis die Information der mRNA vollständig abgearbeitet ist. An dieser Stelle ist ein so genanntes Stopp-Codon in der mRNA eingearbeitet. An dieses kann keine der vorhandenen tRNA-Molekülarten andocken. Hinter der Stelle, an der die Verkettung stattfindet, ist nun wie gesagt eine lange Kette aus Aminosäuren - eine Polypeptidkette - entstanden.

Dieses neugebildete Eiweiß löst sich nun endgültig vom Ribosom und faltet sich dann meistens so zusammen, dass eine komplexe räumliche Struktur entsteht (Sekundärstruktur und Tertiärstruktur). Eventuell verbindet es sich noch mit anderen Proteinen zu übergeordneten Quartärstrukturen.

Siehe auch: Proteomik

Weblinks

• Translation
• Translation bei Prokaryonten und Eukaryonten