Aufgabe Vorschlag C - Aufgabe 2.2 · Abitur Hessen Biologietechnik LK 2021

2.2 Beschreiben und erläutern Sie die Transkription und Translation bei Prokaryoten.

Lösung: Transkription: - Definition: Umschreiben der genetischen Information eines Gens von der Basensequenz der DNA in die Basensequenz der mRNA (transportable Genkopie). - Ablauf: * Entwindung und Trennung der DNA-Stränge. * RNA-Polymerasen erkennen Promotorregion auf dem codogenen DNA-Strang und binden daran. * Auflösung der Wasserstoffbrückenbindungen und blasenartige Öffnung der DNA. * RNA-Polymerase wandert in 3'-5'-Richtung entlang des DNA-Strangs und synthetisiert mRNA. * Kettenverlängerung durch Anlagerung freier Ribonukleotide an das 3'-Ende der wachsenden Kette (Veresterung zwischen Phosphatgruppen am 5'-Ende und OH-Gruppen am 3'-Ende; Synthese in 5'-3'-Richtung). * Treffen auf Terminatorsequenz: Abbruch der Synthese, Ablösung des mRNA-Strangs, DNA schließt sich zur Doppelhelix. Translation: - Definition: Übersetzen der Basensequenz der mRNA in die Aminosäuresequenz eines Proteins im Zellplasma an den Ribosomen. - Ablauf: * Initiationsfaktoren binden an das Ribosom; mRNA bindet an die kleine Untereinheit. * Kleine Untereinheit wandert zum Startcodon (AUG). * Methionin-tRNA (Met-tRNA) bindet an das Startcodon; Anlagerung der großen Untereinheit. * Ribosom verfügt über Bindungsstellen: A-Stelle (Aminoacyl-), P-Stelle (Peptidyl-), E-Stelle (Exit-Stelle). Zu Beginn sitzt Met-tRNA an der P-Stelle. * An die A-Stelle lagert sich die passende beladene tRNA (komplementäres Anticodon) an. * Peptidyltransferase verknüpft Aminosäuren über Peptidbindung; Methionin wird auf die Aminosäure der A-Stelle übertragen. * Ribosom rückt um ein Codon in 5'-3'-Richtung weiter; entladene tRNA verlässt das Ribosom über die E-Stelle; Peptidyl-tRNA gelangt in die P-Stelle. * Vorgang wiederholt sich zyklisch, bis ein Stopp-Codon erreicht wird (keine passende tRNA vorhanden; Zerfall des Ribosomenkomplexes und Freisetzung des Polypeptids).