Translation: Grundlagen

Im Zytosol wird die Basensequenz der mRNA in eine Aminosäuresequenz und damit in ein Protein übersetzt. Diese Übersetzung ist die eigentliche Proteinbiosynthese und wird als Translation bezeichnet. Sie erfolgt nach den Regeln des genetischen Codes. In diesem ist festgelegt, welche Aminosäure von einer bestimmten Abfolge von 3 aufeinanderfolgenden Basen (Triplett, Codon) codiert und schließlich in das wachsende Polypeptid eingebaut wird. Zudem gibt es 1 Start- und 3 Stoppcodons für die Translation.

Vermittler in diesem Prozess sind die tRNA-Moleküle. Sie besitzen eine ausgeprägte Sekundärstruktur, die an ein Kleeblatt erinnnert, und enthalten typische modifizierte Nucleoside (z.B. Pseudouridin). Der Akzeptorarm, das 3‘-Ende der tRNA-Moleküle, dient der Bindung der Aminosäure. Der Anticodonarm ist für die Erkennung und Bindung an das Codon auf der mRNA zuständig. Dabei sind Codon und Anticodon antiparallel zueinander orientiert.

Die Beladung der tRNA-Moleküle mit den jeweiligen Aminosäuren übernehmen spezielle Enzyme, die Aminoacyl-tRNA-Synthetasen.

Die Proteinsynthese erfolgt an den Ribosomen. Den Ribosomen aller Organismen ist gemeinsam, dass sie aus 2 Untereinheiten – einer kleinen und einer großen – bestehen, von denen jede aus zahlreichen Proteinen und rRNA-Molekülen aufgebaut sind. Diese rRNAs haben teilweise katalytische Aktivität und werden daher auch als Ribozyme bezeichnet. Das entstandene Protein ist jedoch oft noch nicht funktionsfähig und muss noch während oder nach der Translation (co- oder posttranslational) modifiziert werden.