Die Transkription - Proteinbiosynthese Teil 1

Moin Leute, wie ihr vielleicht schon wisst, ist unsere DNA der Bauplan für Proteine in unserem Körper.

Man spricht von der Proteinbiosynthese. Sie besteht aus zwei Schritten: der Transkription und der Translation.

In diesem Video werden wir euch die Transkription und im nächsten dann die Translation vorstellen. So werdet ihr genau verstehen, wie die Proteinbiosynthese funktioniert.

Die DNA befindet sich bei den Eukaryoten im Zellkern. Die Proteinbiosynthese findet aber an den Ribosomen außerhalb des Zellkerns statt.

Das heißt also, irgendwie muss die Information von der DNA nach draußen gelangen.

Bei der Transkription passiert genau das. Von einem Gen auf der DNA wird eine Kopie gemacht, die dann aus dem Zellkern raustransportiert wird. Wie dieser geile Vorgang abläuft, seht ihr jetzt.

Die DNA besteht aus zwei aneinander gehefteten Strängen.

DNA bedeutet übrigens das gleiche wie DNS. Das S steht für Säure.

Im Englischen wird das Acid genannt.

Jeder Strang der DNS ist eine lange Kette von Nukleotiden.

Diese Nukleotide bestehen aus einem Phosphatanteil, einem Zuckermolekül und einer Nukleobase.

Das Zuckermolekül wird Desoxyribose genannt. Daher kommt auch der Name der DNS und zwar Desoxyribonukleinsäure.

Es gibt fünf verschiedene Basen, die ein Nukleotid haben kann: Adenin, Guanin, Cytosin, Thymin und Uracil. Warum das so wichtig ist, seht ihr gleich.

Die DNA ist also so ein richtiges Gewurstel von Nukleotiden. Man kann von dem Gewurstel nur schwer eine Kopie machen.

Man muss das Ganze erstmal entwirren und entwinden.

Diese Aufgabe übernimmt das Enzym RNA-Polymerase.

Sie macht eigentlich so ziemlich alles während der Transkription.

Zwischen den einzelnen Nukleotiden befinden sich Wasserstoffbrückenbindungen, die die beiden DNA-Stränge zusammenhalten.

Die RNA-Polymerase löst diese Bindung auf.

Und beide Stränge der DNA werden voneinander getrennt.

Von diesen zwei Strängen wird nur einer als Vorlage benutzt.

Dieser codogene Strang wird auch Antisense-Strang genannt.

Zu merken: codogen,

weil er für die Messenger-RNA codiert.

Und Antisense, also gegenläufig oder gegensinnig,

weil die Messenger-RNA ja komplementär zu der codierenden DNA ist.

Also damit wieder Sense und richtig herum.

Okay, das war ein bisschen kompliziert.

Also jetzt noch mal leichter.

Am 3'-Ende des Strangs beginnt die Transkription und am 5'-Ende hört sie auf.

Was die Geschichte mit den 3'-5' tralala auf sich hat, seht ihr an diesem Bild am besten.

Ihr seht hier wieder einen Ausschnitt aus der DNA.

An einem Ende eines Strangs steht 3', am anderen Ende steht 5'.

Das hat was mit der Orientierung der Nukleotide zu tun.

In Richtung 5'-Ende eines DNA-Strangs zeigt das fünfte Kohlenstoffatom der Desoxyribose.

In Richtung 3'-Ende das dritte Kohlenstoffatom.

3' oder 5' sagt uns also, wie die Nukleotide orientiert sind.

So.

Wäre das auch endlich mal geklärt.

Die Kopie, die bei der Transkription entsteht, wird RNA bzw. RNS genannt.

Genauer noch mRNA oder mRNS.

Wobei das M für Messenger steht,

weil die RNA ja sozusagen den Messenger, also den Boten macht und die Info von den Chromosomen aus dem Zellkern raustransportiert.

Die sieht fast so aus wie ein DNA-Strang.

Nur dass ihr Zuckermolekül keine Desoxyribose, sondern Ribose ist.

Daher auch der Name Ribonukleinsäure.

Diese RNS

bzw. RNA

entsteht so.

Das Enzym RNA-Polymerase wandert am Antisense-Strang entlang.

Sie liest die Nukleotide darauf ab.

Und setzt ihnen ein anderes Nukleotid gegenüber.

Diese werden dann zu RNA verbunden.

Es paaren sich immer Adenin und Thymin.

Und dann Guanin und Cytosin.

Jedes Nukleotid auf dem Antisense-Strang bekommt demnach ein bestimmtes Nukleotid gegenübergesetzt.

Gegenüber einer Adeninbase kommt eine Uracilbase.

Gegenüber einer Thymin kommt eine Adeninbase.

Gegenüber von Cytosin kommt Guanin hin und gegenüber von Guanin kommt Cytosin hin.

Na, ist euch irgendwas aufgefallen?

Auf der RNA gibt es keine Nukleotide mit Thyminbasen.

Dafür aber welche mit Uracil, die stattdessen verwendet werden.

Ganz wichtig, Leute.

Die RNA-Polymerase stellt die Nukleotide nicht her.

Sie fügt sie nur zusammen.

Die Nukleotide, die zur RNA zusammengefügt werden, befinden sich bereits in der Umgebung der RNA-Polymerase.

Der andere DNA-Strang wird Sense-Strang genannt.

Bei ihm und bei der RNA übrigens auch sind die 3'- und 5'-Enden gegenläufig.

Er spielt bei der DNA-Transkription keine große Rolle.

Auf ihm befinden sich jedoch der Promotor und der Terminator.

Doch was genau ist ein Promotor oder Terminator?

Damit die RNA-Polymerase weiß, von wo bis wo sie die DNA kopieren soll,

befinden sich vor und hinter dem Gen Start- und Stoppsignale.

Beim Startsignal handelt es sich um einen sogenannten Promotor.

Er besteht aus einer speziellen Sequenz an Nukleotiden, die der RNA-Polymerase zeigt, wo das Gen beginnt.

Das Stoppsignal nennt man Terminator.

Das ist ebenfalls eine Nukleotidsequenz, die sich hinter dem Gen befindet und so der RNA-Polymerase zeigt, wo das Gen aufhört.

Die Nukleotide des Promotors und des Terminators werden nicht auf die RNA kopiert.

Sobald die RNA komplett zusammengefügt wurde, lösen sich sie und die RNA-Polymerase von der DNA.

Die DNA wickelt sich dann wieder zusammen.

Zusammengefasst sieht das Ganze so aus.

Die RNA-Polymerase wickelt die DNA ab, trennt sie auf und liest die Nukleotide des codogen Antisense-Strangs auf dem Gen ab.

Jede Nukleotid auf dem Antisense-Strang setzt sie ein entsprechendes Nukleotid gegenüber.

Diese Nukleotide bilden dann die mRNA.

Also eine Kopie des Gens.

Falls euch das Video gefallen hat, drückt auf den Daumen nach oben und schreibt uns was Süßes in die Kommentare.

Das war's mit der Transkription und weiter geht's mit der Translation im nächsten Video. Ciao.