Die Informationen zur Herstellung von Proteinen werden in der DNA eines Organismus gespeichert. Jedes Protein wird von einem bestimmten DNA-Abschnitt codiert, der als Gen bezeichnet wird. Ein Gen ist der Abschnitt der DNA, der benötigt wird, um ein Protein zu produzieren. Gene sind typischerweise Hunderte oder Tausende von Basenpaaren lang, weil sie für Proteine kodieren, die aus Hunderten oder Tausenden von Aminosäuren bestehen.
Die meisten Gene enthalten die Informationen, die benötigt werden, um funktionelle Moleküle, sogenannte Proteine, herzustellen. Einige Gene produzieren andere Moleküle, die der Zelle helfen, Proteine zusammenzubauen. Der Weg vom Gen zum Protein ist komplex und wird in jeder Zelle streng kontrolliert. Es besteht aus zwei Hauptschritten: Transkription und Übersetzung. Transkription und Translation werden als Genexpression bezeichnet.
Während des Transkriptionsprozesses wird die in der DNA eines Gens gespeicherte Information auf ein ähnliches Molekül namens RNA (Ribonukleinsäure) im Zellkern übertragen. Sowohl RNA als auch DNA bestehen aus einer Kette von Nukleotidbasen, haben jedoch leicht unterschiedliche chemische Eigenschaften. Die Art von RNA, die die Informationen zur Herstellung eines Proteins enthält, wird als Boten-RNA (mRNA) bezeichnet, da sie die Informationen oder Botschaften von der DNA aus dem Zellkern in das Zytoplasma transportiert.
Die Translation, der zweite Schritt, um von einem Gen zu einem Protein zu gelangen, findet im Zytoplasma statt. Die mRNA interagiert mit einem spezialisierten Komplex namens Ribosom, der die Sequenz der mRNA-Basen „liest“. Jede Sequenz von drei Basen, Codon genannt, kodiert normalerweise für eine bestimmte Aminosäure. Denken Sie daran, dass Aminosäuren die Bausteine von Proteinen sind. Eine Art von RNA, die als Transfer-RNA (tRNA) bezeichnet wird, baut das Protein jeweils mit einer Aminosäure zusammen. Die Proteinassemblierung wird fortgesetzt, bis das Ribosom auf ein „Stop“ -Codon trifft (eine Sequenz von drei Basen, die nicht für eine Aminosäure kodiert).
Der Informationsfluss von DNA über RNA zu Proteinen ist eines der Grundprinzipien der Molekularbiologie. Es ist so wichtig, dass es manchmal als „zentrales Dogma“ bezeichnet wird.“
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„Was sind Proteine und was machen sie?“ von U.S. National Library of Medicine ist in der Public Domain