Speaker A
Die notwendige Information zur Synthese von Proteinen enthält die DNA. Die DNA besteht aus Genen und ein Gen wiederum aus einer kontinuierlichen Abfolge von Nukleotiden, die eine Region enthält, die für die mRNA kodiert.
Erklärung der Genexpression mit Fokus auf Transkription: DNA, mRNA-Synthese, Spleißen und Vorbereitung zur Translation im Zytoplasma.
Key Takeaways
- Genexpression besteht aus Transkription und Translation.
- RNA-Polymerase ist entscheidend für die mRNA-Synthese.
- Introns werden vor der Translation durch Spleißen entfernt.
- Reife mRNA ist mit 5'-Cap und Poly-A-Schwanz modifiziert.
- mRNA verlässt den Zellkern zur Proteinbiosynthese im Zytoplasma.
Summary
- Die DNA enthält die Information zur Proteinsynthese und besteht aus Genen mit Promotor- und Terminatorregionen.
- Genexpression umfasst Transkription und Translation als zwei Hauptprozesse.
- Während der Transkription wird die DNA als Vorlage für die mRNA-Synthese genutzt.
- Die RNA-Polymerase bindet an den Promotor und synthetisiert mRNA in 5'-3' Richtung anhand der DNA in 3'-5' Richtung.
- Die Transkription gliedert sich in Initiation, Elongation und Termination.
- Die mRNA enthält Exons (kodierend) und Introns (nicht kodierend), welche vor der Translation entfernt werden müssen.
- Introns werden durch den Spleißosom-Komplex entfernt, der die Exons verbindet und so reife mRNA erzeugt.
- An die mRNA werden ein 5'-Cap und ein 3'-Poly-A-Schwanz angehängt für Stabilität und Transport.
- Die reife mRNA verlässt den Zellkern durch Kernporen und gelangt ins Zytoplasma zur Translation.
- Der Prozess wird durch verschiedene Enzyme und Proteinkomplexe unterstützt, ähnlich der DNA-Replikation.
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Speaker A
Diese Region beginnt mit einem Promotor und endet mit einer Terminatorregion. Die RNA einiger Gene wird dabei zur Synthese vom Proteinen genutzt.
Speaker A
Diesen Prozess nennt man Genexpression. Dieser Prozess, die Genexpression kann dabei nochmals unterteilt werden in die Transkription und die Translation.
Speaker A
In der Transkription wird die DNA als Template für die Erstellung der mRNA genutzt.
Speaker A
Danach geschieht die Translation innerhalb des Zytoplasmas, in der die Information der mRNA zur Generierung von Polypeptiden genutzt wird.
Speaker A
Während der Transkription wird die DNA als Matrize für die Erstellung einer mRNA mit Hilfe des Enzyms RNA Polymerase genutzt.
Speaker A
Dieser Prozess kann dabei in drei Phasen unterteilt werden. Die Initiation, die Elongation und die Termination.
Speaker A
Während der Initiation fungiert die Promotorregion als Startstelle für die RNA Polymerase. Die RNA Polymerase bildet dabei mit Zuhilfenahme von Hilfsprotein, den Transkriptionsfaktoren, den Initiationskomplex.
Speaker A
Nachdem die Helikase, Topoisomerase, sowie Einzelstrangbindungsproteine ähnlich der Replikation die DNA entwunden und entspannt haben, liest die RNA Polymerase den kodogenen Strang der DNA in 3'-5' synthetisiert aber in 5'-3' Richtung. Sie verwendet dabei das bekannte Prinzip der komplementären Basenpaarung.
Speaker A
Sobald die RNA Polymerase die Terminatorregion des Gens erreicht hat, ist die Transkription der mRNA abgeschlossen und die RNA Polymerase, DNA und die mRNA dissoziieren voneinander.
Speaker A
Der entstandene mRNA Strang beinhaltet dabei die Region, die für ein Protein kodieren, den sogenannten Exons.
Speaker A
und nicht kodierende Abschnitte,
Speaker A
die sogenannten Introns.
Speaker A
Zur Verwendung der mRNA im nächsten Schritt der Proteinbiosynthese der Translation müssen diese Introns jedoch erst einmal entfernt werden.
Speaker A
Sowie ein 5'-Cap und ein 3'-Poly-A-Schwanz angehängt werden.
Speaker A
Der Prozess der Entfernung des Introns nennt sich Spleißen und wird von einem Komplex an Proteinen und RNA, den Spleißosom durchgeführt. Dieser Komplex entfernt die Introns und verbindet die übrigen Exons, um eine reife mRNA zu generieren.
Speaker A
Welche nun durch den Nukleus mit Hilfe der Kernporen und im Zytoplasma zur Translation übergeht.
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