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Von der Erbinformation zum Protein - der Weg einfach erklärt

Alle Merkmale eines Organismus sind in seiner Erbinformation gespeichert. Jedes Protein wird nach diesen Informationen, die in der DNA festgelegt sind, synthetisiert. Aber wie genau funktioniert das?

Proteine werden mit Hilfe der Erbinformation synthetisiert.
Proteine werden mit Hilfe der Erbinformation synthetisiert.

Die Erbinformation liegt in der DNA

  • Sie wissen sicherlich, dass die komplette Erbinformation Ihres Körpers in den Genen steckt. Gene sind Abschnitte auf der DNA (Desoxyribonukleinsäure). Jedes Gen definiert ein ganz bestimmtes Merkmal, z.B. Ihre Augenfarbe.
  • Die DNA befindet sich in den Zellkernen Ihres Körpers. Sie besteht aus zwei miteinander verbundenen Strängen, ähnlich wie eine Strickleiter. Die Sprossen, die Verbindungsstellen, bestehen bei jedem Lebewesen aus zwei Basenpaaren.
  • Die vier Basen sind Adenin (A), Thymin (T), Cytosin (C) und Guanin (G). Sie werden Basenpaare genannt, weil sich A immer nur mit T und C immer nur mit G verbindet. Ob Sie nun blaue oder braune Augen haben, wird durch die Reihenfolge dieser Basen bestimmt.

Ein Protein wird synthetisiert

  • Wenn ein Protein in Ihrem Körper neu gebildet werden muss, läuft der Prozess der Proteinbiosynthese ab. Das bedeutet nichts anderes, als dass die Reihenfolge der Basen den Aufbau des Proteins bestimmt.
  • Die Erbinformation, die in der DNA steckt, muss übersetzt werden. Dieser Vorgang läuft immer im Zellkern ab. Die Übersetzung der DNA findet nie am Original statt. Es wird zuerst eine Botensequenz, die m-RNA, gebildet.
  • Die Gene bestimmen die vererbbaren Eigenschaften eines Individuums; doch wie genau …

  • Dazu wird am Anfang des Gens, welches das gerade benötigte Protein verschlüsselt, der DNA-Doppelstrang entdreht und geöffnet. Die Verbindung der Basenpaare wird gelöst.
  • Die Information wird immer nur von einem Strang gelesen. Dazu wandert die RNA an den offenen Basenenden entlang und probiert dabei aus, welche Base dazu passt. Findet sie Adenin, baut sie Uracil auf. RNA enthält statt Thymin Uracil. An Cytosin passt nur Guanin. Die m-RNA sucht zu jedem "Schloss" den passenden "Schlüssel". Dieser Vorgang wird als Transkription bezeichnet.
  • Über die Poren in der Kernmembran, wird die m-RNA in das Zellplasma geschleust. Jetzt erfolgt die Übersetzung in Aminosäuren, die Translation.
  • Auf der m-RNA liegen die Basen immer in Dreierpaketen, den sogenannten Codons. Drei Basen hintereinander bilden ein Codon. Ein Codon verschlüsselt eine Aminosäure.
  • Der Adapter, der diese Codierung knackt, ist die transfer- oder t-RNA. Jede t-RNA hat auf einer Seite drei Basen, den Schlüssel. Sie wandert an der m-RNA entlang, bis sie das passende Schloss, den passenden Codon, gefunden hat. Auf der anderen Seite der t-RNA befindet sich eine Aminosäure.
  • Dieser Prozess wird so lange fortgesetzt, bis jedes Schloss seinen Schlüssel gefunden hat. So legt die Anordnung der Basen in der DNA die Reihenfolge der Aminosäuren im Protein fest.
  • Diese Reihenfolge wiederum entscheidet, welches Protein gebildet wird. Proteine haben in den Zellen und im Körper viele Funktionen. Es ist wichtig, dass sich immer das richtige Eiweiß an der richtigen Stelle befindet.
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