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Die Proteinsynthese

Damit aus den in der DNA gespeicherten Informationen Proteine werden, wird die RNA (Ribonukleinsäure) benötigt. Die RNA ist im Gegensatz zur DNA einsträngig und besitz kein Sauerstoffatom. Außerdem ist sie sowohl im Zellkern, als auch im Zytoplasma und in den Mitochondrien zu finden. Man teilt den Prozess der Proteinsynthese in zwei wesentliche Schritte ein:

  1. Transkription
    Die DNA entwindet sich und das Enzym RNA-Polymerase synthetisiert zu einem der beiden DNA-Stränge ein komplementäres Gegenstück, wobei statt Thymin die Base Uracil eingebaut wird. Es werden also nicht beide DNA Stränge auf diese so genannte mRNA (messenger-RNA) abgeschrieben. Diese mRNA wandert nun aus dem Zellkern in das Zytoplasma zu den Ribosomen.

  2. Translation
    Nun kommen die tRNA (tranfser-RNA) ins Spiel. Sie bringen die Aminosäuren zu den Ribosomen. Damit nun die Aminosäuren in der richtigen Reihenfolge angeordnet werden, besitzt jede tRNA eine Erkennungssequenz, ein so genanntes Anticodon. Die Basentriplette auf der mRNA werden Codon genannt. So findet sich zu jedem Codon auf der mRNA genau ein passendes Anticodon der tRNA. Codon und Anticodon docken also aneinander an, dabei gibt die tRNA die Aminosäure frei. Das passiert so lange, bis der ganze mRNA-Strang übersetzt wurde. So bildet sich eine Kette aus verschiedenen Aminosäuren die Polypeptidkette genannt wird.
Das menschliche Erbgut enthält ca. 3 Milliarden Basen-Paare. Nur sehr wenige sind davon von Mensch zu Mensch verschieden (etwa 3 Millionen). Bis jetzt ist es Wissenschaftlern nicht gelungen zu erklären, welche Funktion die vielen stumme Abschnitte der DNA haben, die nicht zu Proteinen codiert werden (etwa 97% werden nicht für die Proteinsynthese genutzt).