Speaker A
Translation oder Translation,
Erklärung der genetischen Prozesse Transkription und Translation für das Abi mit anschaulichen Beispielen und der Codesonne.
Key Takeaways
- Transkription und Translation sind zentrale Schritte der Genexpression.
- RNA-Polymerase und Ribosomen spielen Schlüsselrollen bei der Umsetzung genetischer Information.
- tRNA vermittelt die korrekte Aminosäureanlieferung entsprechend der mRNA-Codons.
- Start- und Stoppcodons regulieren Beginn und Ende der Proteinbiosynthese.
- Die Codesonne erleichtert das Verständnis der Codon-Aminosäure-Zuordnung.
Summary
- Transkription überträgt genetische Information von DNA auf mRNA.
- RNA-Polymerase liest den codogenen DNA-Strang von 3' nach 5' ab und synthetisiert mRNA von 5' nach 3'.
- Unterschied zwischen codogenem (Antisense) und Sense-Strang wird erläutert.
- Translation übersetzt mRNA in Aminosäuresequenzen mithilfe von Ribosomen und tRNA.
- Ribosom besitzt drei Stellen: A-Stelle, P-Stelle und E-Stelle für tRNA-Bindung und Polypeptidkettenbildung.
- Startcodon AUG initiiert die Translation, Stoppcodons UAG, UGA und UAA beenden sie.
- tRNA bringt spezifische Aminosäuren entsprechend der mRNA-Codons an den richtigen Platz.
- Polypeptidkette wächst an der tRNA in der A-Stelle, nicht direkt am Ribosom.
- Codesonne wird als Hilfsmittel zur Übersetzung von Tripletts in Aminosäuren vorgestellt.
- Abi-relevante Tipps zur Codon-Aminosäure-Zuordnung und Umgang mit Mehrfachcodierungen.
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Speaker A
was hat Bio jetzt auch noch mit Sprachen zu tun?
Speaker A
Keine Sorge, da geht's um bisschen was anderes und genau
Speaker A
das erklären wir euch jetzt.
Speaker A
Transkription und Translation sind Schritte bei der Umsetzung von genetischen Informationen, also der in der DNA enthaltenen Info.
Speaker A
Schauen wir uns den ersten Schritt an.
Speaker A
Und zwar die Transkription.
Speaker A
Das Wort Transkription kommt ja aus dem Lateinischen von Trans, was hinüber bedeutet und von Scribere, was schreiben heißt. Also hinüberschreiben oder umschreiben im Sinne von übertragen.
Speaker A
Und genau das passiert bei der Transkription.
Speaker A
Die genetische Info wird von der sperrigen DNA auf die mobile RNA übertragen, mit der dann mehr angefangen werden kann.
Speaker A
So wie wenn ihr nicht das ganze fette Genetikbuch mit zur Abiklausur schleppt, sondern nur das Wichtigste rausschreibt und die kleinen Spickzettel mitnehmt.
Speaker A
Aber das macht ihr natürlich nicht, denn ihr könnt das ja alles so.
Speaker A
Die DNA liegt ja als Doppelstrang vor.
Speaker A
Damit die RNA Polymerase, das Enzym, was die RNA herstellt, die DNA ablesen kann,
Speaker A
muss der Doppelstrang aber aufgespalten werden.
Speaker A
Die RNA Polymerase bindet jetzt an einer spezifischen DNA Sequenz, die man als Promotor bezeichnet.
Speaker A
Hinter der Promotor Region, also in Richtung der Transkription, entsteht dann eine blasenartige Öffnung der DNA.
Speaker A
Die zwei DNA Stränge sind da also voneinander gelöst.
Speaker A
Bei den Prokaryoten scheint das die RNA Polymerase selber zu können, bei den Eukaryoten, wo alles immer komplizierter ist,
Speaker A
werden dafür noch Transkriptionsfaktoren benötigt.
Speaker A
So kann RNA Polymerase jetzt jedenfalls einen der DNA Stränge ablesen und in RNA umschreiben.
Speaker A
Dazu nimmt sie den codogenen Strang und liest ihn in 3'-5' Richtung ab.
Speaker A
Also vom 3'-Ende zum 5'-Ende.
Speaker A
An die Basen, also A, G, C und T, werden dann komplementär entsprechende Basen angelagert.
Speaker A
Aber aufpassen bei der zu A komplementären Base, das ist in diesem Fall hier nicht T, sondern U, also Uracil.
Speaker A
Die RNA Polymerase macht so fröhlich weiter, bis sie an einer bestimmten DNA Sequenz, dem Terminator ankommt.
Speaker A
Der gibt ihr das Signal mit der Transkription aufzuhören.
Speaker A
Als Produkt haben wir dann die RNA.
Speaker A
Genauer gesagt liegt hier die mRNA kurz für Messenger RNA vor.
Speaker A
Und hier noch mal kurz aufpassen,
Speaker A
denn das wird gerne verwechselt.
Speaker A
Der codogene Strang der DNA wird zwar von 3' nach 5' abgelesen,
Speaker A
die RNA aber dementsprechend umgekehrt synthetisiert,
Speaker A
also von 5' nach 3' hin.
Speaker A
Sie wird also am 3'-Ende verlängert.
Speaker A
Das ist so, weil sie ja komplementär zur DNA Vorlage ist.
Speaker A
Beim DNA Doppelstrang geht ja auch der eine Strang von 3' nach 5', nämlich der codogene, auch Antisense-Strang genannt,
Speaker A
und der andere von 5' nach 3'.
Speaker A
Das wäre dann der Sense-Strang.
Speaker A
Genauso ist es mit der neu synthetisierten RNA.
Speaker A
Und wenn ihr euch nun fragt, warum der Antisense-Strang und nicht der Sense-Strang der codogene ist, also der, der abgelesen wird,
Speaker A
es macht Sinn, dass der Sense-DNA-Strang nicht codiert, denn die RNA soll ja genauso aussehen,
Speaker A
wie der, also muss der Antisense-Strang codieren, damit das so ist.
Speaker A
So, das ist ja alles noch relativ überschaubar.
Speaker A
Dann schauen wir uns mal den zweiten Schritt an.
Speaker A
Die Translation.
Speaker A
Kennt ihr aus dem Englischen, heißt ja Übersetzung.
Speaker A
Hierbei wird die mRNA in die Aminosäuresequenz übersetzt, dass der Prozess als Translation bezeichnet wird,
Speaker A
macht also Sinn.
Speaker A
Damit das klappt, brauchen wir Ribosomen.
Speaker A
Die haben eine große und eine kleine Untereinheit und sehen vereinfacht so aus.
Speaker A
Also wie dieses grünfarbene Ding.
Speaker A
Das Ribosom nimmt die mRNA so ähnlich wie eine Zange zwischen seine zwei Einheiten und wandert dann in 5'-3' Richtung an der mRNA entlang.
Speaker A
Außerdem besitzt ein Ribosom drei Stellen, an denen es die mRNA liest.
Speaker A
Am Eingang befindet sich die A-Stelle, dann kommt die P-Stelle und als letztes die E-Stelle.
Speaker A
Eine Stelle wird immer von drei Basen besetzt.
Speaker A
Drei Basen werden auch gemeinsam als Triplett
Speaker A
oder Codon bezeichnet.
Speaker A
Ein solches Triplett steht immer für eine der insgesamt 20 Aminosäuren.
Speaker A
Eingeleitet wird die Translation durch das Startcodon AUG.
Speaker A
An dieser Stelle kommt die Transfer RNA, kurz tRNA ins Spiel.
Speaker A
Die hat drei Schleifen und sieht ein bisschen aus wie ein Kleeblatt.
Speaker A
In der mittleren Schleife befindet sich ein Anticodon.
Speaker A
Das bindet an die entsprechenden Tripletts der mRNA im Ribosom.
Speaker A
Auf der anderen Seite besitzt die tRNA eine Aminosäure Anheftungsstelle.
Speaker A
Da sitzt die spezifische Aminosäure dran, für die das jeweilige Triplett steht.
Speaker A
An ein Triplett oder Codon der mRNA bindet also die passende, spezifische tRNA mit ihrem Anticodon.
Speaker A
Die hat dann die entsprechende Aminosäure im Schlepptau, bringt sie also so an Ort und Stelle.
Speaker A
Daher auch der Name Transfer RNA.
Speaker A
Doch mal zurück zu den Stellen am Ribosom.
Speaker A
An der A-Stelle, also der Anfangsstelle, bindet eine tRNA, die Aminosäuren anliefert.
Speaker A
An der P-Stelle sitzt die tRNA mit der wachsenden Kette an Aminosäuren.
Speaker A
Die nennt man Polypeptidkette.
Speaker A
An der E-Stelle verlassen die tRNAs das Ribosom wieder.
Speaker A
Und das ohne die Aminosäure, denn die haben sie ja bereits abgegeben.
Speaker A
Die E-Stelle könnt ihr euch übrigens gut mit Exit merken.
Speaker A
Wichtig ist vielleicht auch, dass nicht die einzelne Aminosäure von der tRNA in der A-Stelle auf die Aminosäurekette an der tRNA in der P-Stelle übertragen wird,
Speaker A
sondern umgekehrt.
Speaker A
Die Polypeptidkette wird auf die neue Aminosäure an der tRNA in der A-Stelle übertragen.
Speaker A
Also merken, die wachsende Polypeptidkette hängt nicht direkt am Ribosom,
Speaker A
sondern immer an einer tRNA und zwar nach jeder hinzugefügten Aminosäure an der jeweils neuen.
Speaker A
Und dann wandert das Ribosom ein Triplett weiter, die alte tRNA aus der P-Stelle ist jetzt in der E-Stelle
Speaker A
und kann rausgeschmissen werden.
Speaker A
Und eine neue kann mit ihrer Aminosäure in die A-Stelle.
Speaker A
So, dieser Vorgang wiederholt sich sehr oft, bis das Ribosom das Signal erhält aufzuhören.
Speaker A
So wie beim Signal zum Starten gibt es auch hier wieder einen Stoppcodon.
Speaker A
Bzw. es gibt sogar drei.
Speaker A
Die sind UAG, UGA,
Speaker A
UAA.
Speaker A
UGA, wie so Affe.
Speaker A
Okay, Entschuldigung.
Speaker A
Und als letztes noch UAA.
Speaker A
Alle noch so ein Abklatsch.
Speaker A
Okay, aber gut für euch kann man sich so einfacher merken.
Speaker A
Für diese Codons gibt es keine entsprechenden tRNA Moleküle.
Speaker A
Es kann also nichts an dieses Triplett binden, die Polypeptidkette kann nicht mehr wachsen.
Speaker A
Das Ribosom zerfällt in seine Untereinheiten, macht diese Zange also sozusagen auf und entlässt die Polypeptidkette.
Speaker A
Somit ist der Spaß vorbei.
Speaker A
So, die wesentlichen Schritte der Translation und der Transkription solltet ihr fürs Abi auf jeden Fall kennen.
Speaker A
Außerdem sollte dieses Ding hier euch bekannt sein.
Speaker A
Das ist die Codesonne.
Speaker A
Ja, ich weiß, der Name hört sich schöner an, als dieses Teil wirklich ist.
Speaker A
Die Codesonne ist dazu da, die Tripletts in ihre Aminosäuren zu übersetzen.
Speaker A
Man liest sie von innen nach außen und gelangt so zu der richtigen Aminosäure.
Speaker A
GCU z.B. steht also für Alanin, UCA hingegen für Serin und so weiter.
Speaker A
Ihr seht, das Ganze ist vom Prinzip her nicht schwierig und ihr könnt im Abi ordentlich Punkte sammeln.
Speaker A
Es kann aber auch sein, dass im Abi gefragt wird, welche Basen für ausgewählte Aminosäuren stehen.
Speaker A
Es wird euch also z.B. diese Aminosäuresequenz gegeben.
Speaker A
Ala - His - Trp.
Speaker A
Nun müsst ihr die passenden Tripletts dafür angeben.
Speaker A
Ihr benutzt hierfür also wieder die schöne Codesonne.
Speaker A
Außen schaut ihr dann nach der Aminosäure.
Speaker A
In diesem Beispiel also zuerst Alanin.
Speaker A
Jetzt nicht ausrasten, weil ihr seht, dass da verdammt noch mal vier Buchstaben außen stehen.
Speaker A
Ja, ist so.
Speaker A
Aber in dem Fall Glück gehabt, denn alle Möglichkeiten sind hier richtig.
Speaker A
Tja, wenn es bloß immer so einfach wäre.
Speaker A
Und Achtung jetzt, Achtung, passt auf, Leute, passt auf.
Speaker A
Uff, pass auf.
Speaker A
Vor lauter von außen auf die Codesonne schauen, lasst euch nicht blenden.
Speaker A
Verstehe ich.
Speaker A
Okay, der war schlecht.
Speaker A
Aber lest die Sonne trotzdem von innen nach außen.
Speaker A
Da kann man schneller ein bisschen verwirrt sein.
Speaker A
Alanin wird also durch GCU, GCC, GCA und GCG codiert.
Speaker A
Da hättet ihr am Abi dann die Qual der Wahl, alle vier wären nämlich richtig.
Speaker A
Weiter geht's mit Histidin.
Speaker A
Hier gibt es auch wieder mehr als eine Möglichkeit.
Speaker A
CAC und CAU stehen beide für Histidin.
Speaker A
Als letzte Aminosäure haben wir hier noch Tryptophan.
Speaker A
Hier gibt's nur eine Möglichkeit.
Speaker A
Das ist das Triplett UGG.
Speaker A
So Leute, wenn wir euch mit dem Video helfen konnten, dann helfen wir bestimmt euren Kumpels auch.
Speaker A
Wie immer freuen wir uns sehr, wenn ihr uns euren Kumpels weiterempfehlt.
Speaker A
Ansonsten haut rein, wir sehen uns beim nächsten Mal, macht's gut und bis gleich im nächsten Video.
Speaker A
Ciao.
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