Translation

Translation Übung

• Gib an, was Translation bedeutet.

  Tipps

  Hier siehst du das Ergebnis der Translation: eine Polypeptidkette.

  Eine Polypeptidkette ist die lineare Abfolge von Aminosäuren, die durch Peptidbindungen miteinander verknüpft sind – also eine Aminosäuresequenz.

  Eine Polypeptidkette bildet die Grundlage für ein funktionsfähiges Protein.

  Lösung

  In der Biologie bedeutet die Translation die Übersetzung genetischer Information in eine spezifische Aminosäuresequenz. Sie ist ein Teilprozess der Proteinbiosynthese.
  
  Die Proteinbiosynthese kann in zwei Schritte unterteilt werden:

  1.$~$Transkription
  2.$~$Translation

  Dabei findet die Translation bei Eukaryoten an den Ribosomen im Zytoplasma statt.
  
  Ribosomen sind kleine Proteinfabriken, an denen die Bauanleitung (mRNA) für Proteine abgelesen und so eine spezifische Aminosäuresequenz zusammengesetzt wird.

• Beschreibe den Ablauf der Translation.

  Tipps

  Hier siehst du ein Ribosom mit seinen Untereinheiten.

  Hier siehst du, wie die mRNA an eine Untereinheit des Ribosoms bindet.

  Hier siehst du eine tRNA. Dabei steht das t für transfer.

  Drei Antworten sind falsch und bleiben übrig.

  Lösung

  Die Translation findet im Zytoplasma an den Ribosomen statt. Die Ribosomen bestehen aus zwei Untereinheiten, die sich während der Translation zusammensetzen. An die kleine ribosomale Untereinheit bindet zunächst die mRNA, die den Bauplan für das Protein liefert.
  
  Die tRNA bringt die Aminosäuren zum Ribosom. Sie erkennt mit ihrem Anticodon ein Codon auf der mRNA. Die Translation beginnt immer am Startcodon und endet am Stoppcodon.

• Benenne die Strukturen in der eukaryotischen Zelle, die eine Rolle bei der Translation spielen.

  Tipps

  Die Translation findet im Zytoplasma an den Ribosomen statt.

  mRNA entsteht während der Transkription im Zellkern und wandert nach einem Reifungsprozess ins Zytoplasma.

  An den Ribosomen wird die mRNA in eine Aminosäuresequenz (Polypeptid) übersetzt.

  Die tRNA bringt die Aminosäuren zur mRNA.

  Zwei Antworten sind falsch und bleiben übrig.

  Lösung

  Die Translation ist ein Teilschritt der Proteinbiosynthese.

  In eukaryotischen Zellen wird für die Translation die reife mRNA ins Zytoplasma geschleust und an den Ribosomen in ein Polypeptid übersetzt. Dazu bringen tRNAs die Aminosäuren zur mRNA.
  
  Davor findet im Zellkern die Transkription statt, der erste Teilschritt der Proteinbiosynthese. Die DNA im Zellkern eukaryotischer Zellen enthält die verschlüsselte genetische Information für die spezifische Aminosäuresequenz von Proteinen. Für die Proteinbiosynthese wird zunächst die Basensequenz der DNA in die prä-mRNA umgeschrieben und anschließend als reife mRNA ins Zytoplasma geschleust.

• Erkläre die verschiedenen Phasen der Translation genauer.

  Tipps

  Hier siehst du die erste Phase der Translation.

  Hier siehst du die zweite Phase der Translation.

  Hier siehst du die dritte Phase der Translation.

  Lösung

  Die Translation wird in drei Phasen unterteilt:

  1.$~$ Initiation:

  • Start-tRNA (mit Methionin beladen) bindet am Startcodon AUG.
  • Ribosom lagert sich an die mRNA an.
  • Ribosom wird korrekt positioniert.

  
  2.$~$ Elongation:

  • Neue Aminosäuren werden schrittweise angelagert.
  • Die Polypeptidkette wächst durch Peptidbindungen.
  • Das Ribosom wandert codonweise auf der mRNA weiter (5' -> 3').

  
  3.$~$ Termination:

  • Ein Stoppcodon (UAA, UAG oder UGA) wird erreicht.
  • Das Ribosom zerfällt.
  • Die Polypeptidkette wird freigesetzt.

• Bestimme, was für die Translation benötigt wird.

  Tipps

  Hier siehst du ein Ribosom. Es besteht aus zwei unterschiedlich großen Untereinheiten und wird als Proteinfabrik bezeichnet.

  Hier siehst du eine tRNA, die mit einer Aminosäure beladen ist. Die Aminosäure wird so zur mRNA transportiert.
  
  Das t in der tRNA steht für transfer.

  Zwei Antworten sind falsch und bleiben übrig.

  Lösung

  Für die Translation sind mehrere Bestandteile wichtig:
  

  • Ribosomen: Sie sind der Ort der Translation.
  • mRNA: Sie liefert die Bauanleitung für das Protein.
  • tRNA: Sie bringt die passenden Aminosäuren zu den Ribosomen.
  • Aminosäuren: Sie sind die Bausteine für das Protein.
  • Enzyme: Sie unterstützen den Ablauf der Translation – beispielsweise belädt die Aminoacyl-tRNA-Synthetase die tRNA mit Aminosäuren

• Vergleiche die Translation bei Pro- und Eukaryoten.

  Tipps

  Prokaryoten besitzen keinen Zellkern.

  Ein Intron ist ein nicht codierender Bereich eines eukaryotischen Gens.

  Lösung

  Bei Pro- und Eukaryoten läuft die Translation unterschiedlich ab:

  Prokaryoten:
  

  • Die Translation findet gleichzeitig mit der Transkription im Zytoplasma statt, da Prokaryoten keinen Zellkern besitzen.
  • Die mRNA wird nicht prozessiert, da sie keine Introns besitzt.

  Eukaryoten:
  

  • Die Translation findet im Zytoplasma statt, während die Transkription im Zellkern stattfindet – die zwei Teilschritte der Proteinbiosynthese laufen also räumlich getrennt ab.
  • Die mRNA muss nach der Transkription noch im Zellkern prozessiert werden, dazu werden die Introns entfernt (Spleißen), erst die reife mRNA wird aus dem Zellkern ins Zytoplasma geschleust.

  Merke: Bei Prokaryoten verlaufen Transkription und Translation sehr schnell gleichzeitig im Zytoplasma; bei Eukaryoten wird erst die mRNA im Zellkern erstellt und bearbeitet, anschließend findet dann die Translation im Zytoplasma statt.