Was ist Translation in der Proteinsynthese?
Die Translation in der Proteinsynthese bezieht sich auf die Phase der Proteinassemblierung in Zellen, in denen RNA dekodiert wird, um eine Kette von Aminosäuren zu produzieren. Die Translation ist die zweite Phase der Proteinproduktion nach der Transkription, die Kodierung der DNA in Richtungen für die Proteinassemblierung in Form von mRNA. Die vier Translationsphasen bei der Proteinsynthese treten alle im Ribosom der Zelle auf und werden als Aktivierung, Initiierung, Verlängerung und Beendigung bezeichnet. Die Translation bewirkt, dass die grundlegenden Strukturen, die einem Großteil des lebenden Gewebes zugrunde liegen, nach der Translation jedoch wichtige Aspekte der Proteinsynthese fortgesetzt werden.
Die Proteinsynthese besteht aus mindestens zwei Stufen. Zunächst dient im Zellkern ein Strang der Nukleinsäure-DNA als Vorlage für die Herstellung von mRNA, die die Anweisungen für die Synthese der Aminosäuren, der Bausteine von Proteinen, aus der DNA kopiert. Dies wird als Transkription bezeichnet. Die Translationsphase bei der Proteinsynthese findet in der Zelle, aber außerhalb des Zellkerns, in speziellen Strukturen statt, die Ribosomen genannt werden. Die Translation ist die Anordnung von Proteinen aus den Aminosäuren in einer spezifischen Reihenfolge gemäß den Anweisungen der mRNA.
Die mRNA wandert zu Beginn der Translation vom Zellkern zu den Ribosomen der Zelle aus. Die RNA ist nach einem bestimmten Code organisiert, wobei eine Sequenz von drei Nucleotiden angeordnet ist, um die Richtungen für eine entsprechende Aminosäure zu codieren, eine Einheit, die als Codon bezeichnet wird. Das Ribosom umgibt die mRNA und baut daraus eine Kette von Aminosäuren in der Reihenfolge auf, in der sie im fertigen Protein vorkommen. Es werden Komplexe gebildet, die eine Aminosäure mit dem entsprechenden mRNA-Codon paaren, sodass die Nukleinsäure eine Blaupause für das fertige Produkt darstellt. Die Aminosäuresynthese erfolgt als Teil der Verdauung und des Lebensmittelstoffwechsels, nicht als Translation.
Die Translation in der Proteinsynthese besteht aus mehreren Phasen, obwohl der Prozess in prokaryotischen Zellen - denjenigen von Bakterien - anders ist als in den Zellen von Tieren, Pflanzen und Pilzen. Die erste Phase, die Aktivierung, paart Aminosequenzen mit ihren entsprechenden mRNA-Codons durch chemische Bindungen in einem präzisen Prozess. Die Initiation beginnt auf dem Ribosom, wenn es an eine Initiationsstelle auf der mRNA bindet, die die eigentliche Proteinassemblierung startet. Die Verlängerung beschreibt die ribosomale Addition von mehr Aminosäuren an ein Ende der Assemblierungskette, ein Prozess, der den mRNA-Strang hinuntergeht, bis ein Codon erreicht ist, das Stopp anzeigt.
Die letzte Phase der Translation in der Proteinsynthese wird als Terminierung bezeichnet und hängt von speziellen chemischen Faktoren ab, die eine von drei möglichen Stoppmeldungen in der RNA erkennen und entsprechend reagieren, indem sie das Protein aus dem Ribosom freisetzen. Danach kann das neu zusammengesetzte Protein, das als Polypeptid bezeichnet wird, einer posttranslationalen Modifikation unterzogen werden, die Änderungen einschließt, die nicht von der RNA codiert werden. Darüber hinaus muss das Polypeptid in eine bestimmte Form gefaltet werden - eine Konformation -, die die Struktur und die endgültige Funktion des fertigen Proteins bestimmt.