Folge 039 – Proteinbiosynthese bei Prokaryoten und Eukaryoten | Genetik Teil 11

Inhalt der Folge:

• Läuft die Proteinbiosynthese bei Prokaryoten und Eukaryoten genau gleich ab oder gibt es Unterschiede?
• Mit dieser Frage beschäftigen wir uns in der heutigen Podcastfolge!

Was ist die Proteinbiosynthese?

Proteinbiosynthese ist die Bildung von Proteinen in Zellen und setzt sich aus den folgenden zwei Prozessen zusammen:

1. Transkription

   • Ist die Umschreibung der DNA in eine mRNA, die wiederum die Syntheseanweisung für die Aminosäuresequenz eines zu bildenden Proteins verschlüsselt.
   • Findet also an der DNA statt.

2. Translation

   • Ist die eigentliche Synthese der Proteine, bei der die Basensequenz der mRNA in die Aminosäuresequenz des Proteins „übersetzt“ wird.
   • Die Aminosäuren werden im Anschluss durch Peptidbindungen zu unverzweigten Polypetidketten (Proteinen) verknüpft.
   • Findet an den Ribosomen statt.

Procyten und Eucyten im Vergleich

• Zunächst muss man sagen, dass die beiden Mechanismen Transkription und Translation an sich bei allen Organismen größtenteils übereinstimmen!
• Allerdings sind die Zellen von Prokaryoten (Procyten) und Eukaryoten (Eucyten) unterschiedlich aufgebaut (siehe auch Folge 019).
  • Wenn es um die Proteinbiosynthese geht, ist der entscheidende Unterschied der Grad der Kompartimentierung der Zellen (Kompartiment = Reaktionsraum).
  • Eucyten besitzen in der Regel nämlich mehr Kompartimente als Procyten.

Proteinbiosynthese bei Prokaryoten

• Eines der kennzeichnenden Merkmale von Prokaryoten ist, dass sie keinen Zellkern besitzen.
  • Bei den bakteriellen Procyten schwimmt die DNA nämlich in Form eines Baketerienchromosoms frei im Cytoplasma.
• Das bedeutet, dass die DNA räumlich nicht von den Ribosomen getrennt ist.
  • Dementsprechend existiert also keine räumliche Trennung der Prozessebenen Transkription (an der DNA) und Translation (an den Ribosomen).
• Aufgrund dessen können Transkription und Translation außerdem gleichzeitig ablaufen.
  • Noch während die DNA transkribiert wird, können Ribosomen die sich bildende RNA translatieren.

Proteinbiosynthese bei Eukaryoten

• Im Gegensatz zu Procyten haben Eucyten einen Zellkern, in dem die DNA enthalten ist.
• Das bedeutet, dass die DNA räumlich von den Ribosomen getrennt ist.
  • Dementsprechend sind also die Prozessebenen Transkription und Translation räumlich voneinander getrennt.
• Aufgrund dessen können Transkription und Translation auch nur nacheinander ablaufen.
  • Als Erstes wird die mRNA im Zellkerninneren, also an der DNA, gebildet.
  • Danach wird die mRNA über die Zellkernporen zu den Ribosomen transportiert.
  • Um diesem Transport standzuhalten, muss die mRNA zuvor außerdem auf bestimmte Art und Weise prozessiert werden (Processing).
  • Als Letztes folgt die Translation an den Ribosomen.

Vergleich Proteinbiosynthese Prokaryoten Eukaryoten Tabelle

	Prokaryoten	Eukaryoten
Räumliche Trennung von Transkription und Translation	❌	✅
Zeitliche Trennung von Transkription und Translation	❌	✅
Die primäre RNA muss in vielfältiger Weise modifiziert werden (Processing)	❌	✅

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