am Puls Biologie 8, Schulbuch

21 Grundlagen der Genetik Die Transkription verläuft in mehreren Schritten Wie läuft die Transkription nun im Detail ab? Schau dir die Arbeitsweise der RNA-Polymerase in k Abb. 12 an: Der erste Schritt, der Beginn der Transkription, wird als Initiation bezeichnet. Hier dockt die RNA-Polymerase an die DNA an. Doch woran er- kennt die Polymerase, wo ein Gen beginnt, also wo sie andocken muss? Jedes Gen besitzt einen Promotor , das ist eine bestimmte DNA-Sequenz, an die die RNA-Polymerase binden kann und wo die Transkription startet ( k Abb. 12 a). Hier öffnet die RNA-Polymerase die DNA-Doppelhelix und lagert das erste passende RNA-Nukleotid an. Weitere RNA-Nukleotide werden am 3’-Ende des vorherigen Nukleotids angeknüpft ( k Abb. 12 b). Auf diese Art „fährt“ die RNA-Polymerase die DNA ab und synthetisiert die mRNA, die sich dann von der DNA löst. Dahinter schließt sich die DNA wie- der ( k Abb. 12 c). Diese Phase wird als Elongation bezeichnet. Der letzte Schritt, die Termination , wird durch eine bestimmte DNA-Sequenz ausgelöst, die Terminator genannt wird. Hier löst sich die RNA-Polymerase von der DNA ( k Abb. 12 d). Nach erfolgter Synthese verlässt die mRNA dann den Zellkern durch die Kernporen (bei Eukaryo- ten) und gelangt zu den Ribosomen, wo der nächste Schritt der Proteinsynthese erfolgt. Die Transkription be- ginnt und endet an bestimmten Stellen der DNA, am Promo- tor bzw. am Termina- tor Start (Initiation) Verlängerung (Elongation) Ende (Termination) Terminator RNA-Nucleotide A, U, C, G RNA Promotor Transkriptionsrichtung RNA-Polymerase codogener Strang Transkriptionsblase 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 5’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ Die RNA-Polymerase bindet an die Promotorre- gion. Diese enthält ein typisches Sequenzmotiv, die „TATA-Box“. Die DNA wird lokal entspiralisiert. Neue RNA-Nukleotide wer- den an das 3’-Ende der wachsenden RNA geknüpft. Die RNA-Polymerase überdeckt ca. 50 Nukleotide, danach löst sich der RNA-Strang und die DNA spiralisiert sich wieder. Erreicht die RNA-Polymerase die Terminator- region, löst sie sich von der DNA-Matrize und die fertige RNA wird frei. Abb.12: Ablauf der Transkription. Ausgehend vom Start (Initiation) wird die mRNA verlängert (Elongation), bis das komplette Gen kopiert ist. Dann erfolgt der Abschluss (Termination). Auch andere RNA-Moleküle werden als Transkripte der DNA synthetisiert Die in dem oben beschriebenen Vorgang herge- stellte mRNA dient ja sozusagen als Bote, um die Information des Gens (die Bauanleitung eines Proteins) zu den Ribosomen zu bringen. In der Zelle gibt es aber auch andere Arten von RNA: Die ribosomale RNA (rRNA) ist Hauptstrukturbe- standteil der eben genannten Ribosomen. Diese kleinen Einheiten sind ja die molekularen „Ma- schinen“, an denen die Proteine zusammenge- baut werden. Jedes Ribosom besteht aus zwei Untereinheiten (eine große und eine kleine). Ein weiterer Typ von RNA ist die transferRNA (tRNA), die für den Transport von Aminosäuren sorgt. Diese tRNA-Moleküle sind wesentlich für den Zusammenbau der Proteine, deren genaue Funktion ist auf den folgenden Seiten beschrie- ben. Mittlerweile kennt man viele weitere Typen von RNA, die andere Funktionen in der Zelle erfüllen. Alle diese RNA-Moleküle werden ebenso herge- stellt wie die mRNA, auch wenn sie andere Funk- tionen erfüllen. rRNA ist ein Bauteil der Ribosomen, tRNA dient zum Transport von Aminosäuren Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv