Das Genom eines bestimmten Organismus besteht aus einer Reihe von Genen, die für Proteine ​​kodiert sind. Der Prozess der Herstellung einer Polypeptidkette eines funktionellen Proteins wird als Proteinsynthese bezeichnet. Transkription und Translation sind die beiden Schritte der Proteinsynthese. Im Allgemeinen kommt das Genom innerhalb des Zellkerns vor. Daher erfolgt die Transkription innerhalb des Zellkerns, wodurch ein mRNA-Molekül basierend auf der Information eines Gens produziert wird. Die Translation erfolgt jedoch im Zytoplasma. Daher sollte es eine Möglichkeit geben, die Information eines Gens in das Zytoplasma zu tragen. Daher trägt das mRNA-Molekül die Information in das Zytoplasma zur Produktion eines funktionellen Proteins.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was ist mRNA – Definition, Funktionen, Rolle 2. Wie trägt das mRNA-Molekül Informationen von der DNA? – Transkription, Übersetzung

Schlüsselbegriffe: DNA, Gene, mRNA, Proteinsynthese, Transkription, Translation

Was ist mRNA

Messenger-RNA (mRNA) ist ein Transkript eines Gens, das für ein funktionelles Protein kodiert ist. Der Vorgang, der eine mRNA synthetisiert, wird als Transkription bezeichnet. Das an der Transkription beteiligte Enzym ist die RNA-Polymerase. In Eukaryoten ist das primäre mRNA-Transkript als Prä-mRNA bekannt und wird während posttranslationaler Modifikationen, einschließlich 5'-Cap-Addition, Editierung und Polyadenylierung, zu einer reifen mRNA verarbeitet. Die eingebauten Introns werden beim RNA-Spleißen entfernt. Die Struktur der eukaryotischen mRNA ist in 1 gezeigt.

Abbildung 1: Eukaryontische mRNA

Da prokaryontische Gene in Clustern angeordnet sind, produzieren sie ein einzelnes mRNA-Molekül, das während der Translation mehrere funktionell verwandte Proteine ​​produziert.

Wie trägt das mRNA-Molekül Informationen von der DNA?

Transkription ist der Vorgang, bei dem die Informationen in einem Gen in ein mRNA-Molekül kodiert werden. Es tritt innerhalb des Kerns auf. Die Transkription wird durch die Bindung der RNA-Polymerase an den Promotor des Gens initiiert. Diese Bindung wird sowohl in Prokaryoten als auch in Eukaryoten durch Transkriptionsfaktoren erleichtert. Die RNA-Polymerase liest den Antisense-DNA-Strang in 3′- bis 5′-Richtung und fügt dem Antisense-Strang komplementäre RNA-Nukleotide von der Transkriptionsinitiationsstelle in 5’-3′-Richtung hinzu. Die Zugabe von Nukleotiden wird an der Transkriptionsterminationsstelle gestoppt. Der Transkriptionsprozess ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Transkription

Die synthetisierte mRNA verlässt den Zellkern und gelangt in das Zytoplasma, um einer Translation unterzogen zu werden. Die Translation der mRNA erfolgt im Zytoplasma mit Hilfe von Ribosomen, die die Nukleotidsequenz in der mRNA in eine Aminosäuresequenz eines Proteins entschlüsseln. Daher dient mRNA als Trägermolekül für die Information eines Gens, die für die Produktion eines funktionellen Proteins benötigt wird.

Abschluss

Die mRNA ist das Transkript eines Gens, das während der Transkription synthetisiert wird. Die Transkription erfolgt im Kern. Die mRNA besteht aus RNA-Nukleotiden, die im Zytoplasma entschlüsselt werden, um mit Hilfe von Ribosomen eine Polypeptidkette eines funktionellen Proteins herzustellen. Daher trägt mRNA die Trägerinformation eines Gens in das Zytoplasma zur Produktion einer Polypeptidsequenz.

Referenz:

1. Venters, B J und B F Pugh. „Wie eukaryotische Gene transkribiert werden.“ Kritische Übersichten in Biochemie und Molekularbiologie., U.S. National Library of Medicine, Juni 2009, hier verfügbar.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „DNA-Transkription“ Von mir überarbeitet und vektorisiert – National Human Genome Research Institute, (Public Domain) über Commons Wikimedia 2. „Reife mRNA“ (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia