Translation Biologie – Definition, Ablauf und Nutzen

Die Translation ist ein entscheidender Schritt in der Proteinbiosynthese, der die mRNA in Aminosäureketten übersetzt. Entdecke die Initiation, Elongation und Termination der Translation, lerne die Rolle von Ribosomen, tRNA und mehr kennen.

Inhaltsverzeichnis zum Thema Translation

Translation im Überblick

  • Die Translation ist ein Teilabschnitt der Proteinbiosynthese, die nach der Transkription erfolgt.
  • Der Vorgang der Translation dient der Synthese von Aminosäureketten.
  • Die mRNA dient dabei als Matrize für die Synthese der Aminosäureketten.
  • An der Translation sind folgende Strukturen beteiligt: mRNA, tRNA, Ribosomen (kleine und große ribosomale Untereinheit) und Aminosäuren.
  • Das Ergebnis der Translation ist eine Aminosäurekette, die in weiteren Modifizierungen zu einem funktionsfähigen Protein umgebaut wird.
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Quelle sofatutor.com

Translation Biologie – Definition

Die Translation ist ein Teilprozess der Proteinbiosynthese und dient der Erstellung (Synthese) einer Aminosäurekette. Dabei kommt es zur Übersetzung der mRNA (messenger RNA). Die mRNA dient als Vorlage (Matrize) für die zu erstellende Aminosäurekette. Es codieren immer drei Basen (ein Triplett, auch bezeichnet als ein Codon) auf der mRNA für eine Aminosäure. Das Ergebnis der Translation ist eine Aminosäurekette, die im weiteren Verlauf zu einem Protein umgebaut (modifiziert) wird.

Translation Biologie – kurz erklärt

Der Vorgang der Translation ist notwendig, damit der Körper selbstständig Proteine herstellen kann. Der gesamte Vorgang der Proteinherstellung wird als Proteinbiosynthese bezeichnet. Der Vorgang läuft im Inneren der Zelle ab und steht in direkter Wechselwirkung mit den Genen. Somit wird die Translation zum Bereich der Genetik gezählt. Die Translation bezieht sich immer auf die RNA bzw. mRNA und die daraus entstehende Aminosäurekette. 

Die Erklärung der Translation ist einfach. Ausgehend von der DNA wird über die Translation ein Protein erstellt. Zunächst wird von der DNA im Zellkern (bei Eukaryoten) eine Kopie in Form einer RNA bzw. prä-mRNA, hergestellt. Dieser Vorgang ist die Transkription. Die prä-mRNA wird im weiteren Verlauf aus dem Zellkern transportiert und zur mRNA umgewandelt. Anschließend erfolgt die Translation, bei der die Basensequenz der mRNA zu einer Aminosäurekette übersetzt wird.
Die Translation der Eukaryoten unterscheidet sich nur geringfügig zur Translation bei Prokaryoten. Der wichtigste Unterschied liegt bei den Ribosomen. Eukaryoten haben 80s-Ribosomen und Prokaryoten 70s-Ribosomen. Dabei unterscheiden sich die Ribosomen in der Größe ihrer kleinen und großen ribosomalen Untereinheit. Da Prokaryoten keinen Zellkern besitzen, erfolgt die Transkription und Translation direkt an der DNA im Cytoplasma.

Translation Biologie – Ablauf

Die Translation ist in drei Phasen unterteilt: Initiation, Elongation und Termination. Der Ort der Translation ist das Cytoplasma. Dabei ist die Richtung der Translation immer gleich. Die mRNA wird bei der Translation ausschließlich von 5’ nach 3’ übersetzt.
Die Schritte der Translation werden in den folgenden Unterpunkten ausführlich beschrieben.

Translation – Initiation

Die Initiation stellt den Anfang der Translation dar. Mithilfe von verschiedenen Proteinkomplexen wird die kleine und große ribosomale Untereinheit zusammengesetzt, sodass ein funktionsfähiges 80s-Ribosom entsteht.

Translation – Elongation

Der Ablauf der Elongation wird als eigentliche Proteinbiosynthese bezeichnet. Das Ribosom erkennt eine spezifische Basensequenz auf der mRNA, das sogenannte Startcodon. Dieses Startcodon hat immer die Basensequenz AUG und kennzeichnet den Startpunkt der Translation. Sobald sich das Ribosom an der Startsequenz angeheftet hat, kommt ein weiterer Komplex hinzu: die tRNA (transfer RNA). Für die Translation ist die tRNA besonders wichtig, da jede tRNA mit einer Aminosäure beladen ist. Der Aufbau der tRNA ähnelt einem Kleeblatt und wird deshalb auch als Kleeblattstruktur bezeichnet. Die tRNA hat zwei spezifische Bindungsstellen. Zum einen eine Bindestelle für die Aminosäure und zum anderen ein Anticodon. Die Definition des Anticodons lautet, dass ein Anticodon komplementär zu einem bestimmten Basentriplett auf der mRNA ist. 

Über die A-Stelle des Ribosoms kann eine komplementäre tRNA an die mRNA binden. Durch die Wanderung des Ribosoms entlang der mRNA wird die tRNA an die P-Stelle verschoben. Dabei löst sich die gebundene Aminosäure. Die entladene tRNA wird über die E-Stelle des Ribosoms wieder freigesetzt. Die ankommenden Aminosäuren werden über Peptidbindungen miteinander, in chronologischer Reihenfolge, verbunden, sodass eine Aminosäurekette entsteht.

Translation – Termination

Der Vorgang läuft so lange weiter, bis ein Stopcodon erreicht ist. Ein Stopcodon (UAA, UGA oder UAG) signalisiert das Ende der Translation. Daraufhin zerfällt der Ribosomenkomplex in seine Einzelteile und die Aminosäurekette wird freigesetzt. 

Translation am Ribosom

Die Translation ist in der Abbildung noch einmal bildlich dargestellt. Passend dazu sind die Beschriftungen für die einzelnen Vorgänge der Translation beigefügt.

Translation Biologie – was folgt danach?

Die Aminosäurekette wird nach der Translation zu einem Protein umgewandelt. Damit ein funktionsfähiges Protein entsteht, muss die Aminosäurekette einige Umwandlungsprozesse durchlaufen.
Wenn man die korrekte Abfolge der einzelnen Aminosäuren kennt, kann man diese mithilfe der Code-Sonne zu dem finalen Protein übersetzen. Die Code-Sonne ist eine schematische Darstellung des genetischen Codes und ermöglicht so die Entschlüsselung einer Aminosäurekette für das entsprechende Protein.

Translation Biologie – Zusammenfassung

Die Translation in der Biologie wurde im Text einfach erklärt. Die Teilschritte und Bedeutung von Initiation, Elongation und Termination wurden klar definiert und die Bedeutung des Ribosoms bei der Translation erläutert. Nun sollte das Thema Translation (Biologie) in der Schule keine Schwierigkeiten mehr bereiten. Um das neue Wissen weiter zu vertiefen, sind Videos zur Translation sehr hilfreich. 

Um einen besseren Überblick über alle wichtigen Strukturen und Begriffe zu erhalten, sind diese in der nachfolgenden Tabelle noch einmal zusammengefasst.

Translation   – Erklärung der Begrifflichkeiten
Translation Teilprozess der Proteinbiosynthese zur Synthese von Aminosäureketten
mRNA messenger RNA
tRNA transfer RNA
Codon Basentriplett
Anticodon komplementäres Basentriplett
Startcodon Es signalisiert den Startpunkt der Translation (AUG).
Stopcodon Es signalisiert das Ende der Translation (UAA, UAG oder UGA).
Aminosäurekette Aneinanderreihung von Aminosäuren, die über Polypeptidbindungen verbunden sind
Ribosom Zellorganell, bestehend aus kleiner und großer ribosomaler Untereinheit; es dient als Bindeglied zwischen mRNA und tRNA.
Initiation Beginn der Translation, Zusammensetzung der ribosomalen Untereinheiten
Elongation eigentliche Proteinbiosynthese
Termination Ende der Translation; Trennung der Translationskomponente
A-Stelle Das tRNA bindet an der mRNA im ersten Abschnitt des Ribosoms.
P-Stelle Freisetzung der Aminosäure von der tRNA und Verknüpfung an die Aminosäurekette
E-Stelle Freisetzung der entladenen tRNA
Code-Sonne schematische Darstellung des genetischen Codes

Häufig gestellte Fragen zum Thema Translation

Die Translation ist die Übersetzung der mRNA zu einer Aminosäurekette.

Bei der Translation wird eine Aminosäurekette erstellt.

Nach der Translation wird die Aminosäurekette so umgewandelt, dass daraus ein funktionsfähiges Protein entsteht.

Dabei handelt es sich um die Übersetzung der mRNA in eine Aminosäurekette.

Die mRNA dient als Vorlage für die Erstellung einer Aminosäurekette.

Die mRNA dient als Vorlage für die Erstellung einer Aminosäurekette.

Das Anticodon ist ein Bereich auf der tRNA, der aus einem Basentriplett (Codon) besteht und komplementär zu einem bestimmten Codon auf der mRNA ist.

Bei der Translation entsteht eine Aminosäurekette.

Transkription und Translation sind Teilschritte der Proteinbiosynthese, die Bestandteil der Genexpression ist. Bei der Transkription wird eine Kopie der DNA in Form einer RNA hergestellt und bei der Translation wird die RNA bzw. mRNA in eine Aminosäurekette übersetzt. 

Transkription findet im Zellkern statt und bezieht sich auf die Erstellung einer RNA, während die Translation im Cytoplasma abläuft und aus der mRNA eine Aminosäurekette herstellt.

Ribosom (kleine und große ribosomale Untereinheit), mRNA, tRNA, Aminosäuren und verschiedene Protein- und Enzymkomplexe.

Die tRNA liefert die Aminosäuren, die während der Translation zu einer Kette zusammengefügt werden.

Die Initiation beschreibt den Startpunkt der Translation, bei dem verschiedene Proteinkomplexe das Ribosom zusammensetzen.

Nach der Transkription wird die RNA (prä-mRNA) so umgebaut, dass die nicht codierenden Bereiche (Introns) entfernt werden und eine mRNA mit ausschließlich codierenden Bereichen entsteht (Exons).

Die DNA muss im Zellkern enthalten bleiben. Daher werden viele Kopien hergestellt, damit die Translation ablaufen kann, ohne die DNA der Zelle zu zerstören.

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