Die Translation der genetischen Information am Ribosom^†

Die in der Basensequenz der Nucleinsäuren enthaltene Information für die Proteinstruktur wird am Ribosom in die Aminosäurensequenz der Proteine übersetzt. Diese Übersetzung, Translation genannt, läßt sich in den Kettenstart, die Kettenverlängerung und den Kettenabschluß gliedern. An jedem Abschnitt sind mehrere spezifische Proteinfaktoren und Nucleinsäuren beteiligt. – Beim Kettenstart werden aus der Startaminosäure-tRNA, der mRNA mit dem Startsignal und der kleinen und großen Untereinheit eines Ribosoms Startkomplexe gebildet. Dabei wirken GTP und die Startfaktoren mit. – Bei der Kettenverlängerung wird in einem Reaktionszyklus jeweils eine Aminosäure aus der Bindung an die tRNA in eine Bindung in der Polypeptidkette überführt. Zunächst wird die zu inkorporierende Aminosäure als Aminoacyl-tRNA an das Ribosom gebunden, wozu GTP und Proteinfaktoren erforderlich sind. Die anschließende Entstehung der Peptidbindung wird durch die Peptidyltransferase der großen Ribosomenuntereinheit katalysiert. Danach wird die nunmehr um eine Aminosäure verlängerte Peptidyl-tRNA auf dem Ribosom von der Aminosäure-Acceptorstelle A an die Peptidyl-Donorstelle P verlagert. Hierzu sind ein weiterer Proteinfaktor und die Spaltung von GTP in GDP und Phosphat notwendig. – Der Kettenabschluß wird eingeleitet, sobald eines der drei Terminatortripletts UAA, UAG oder UGA auf der sich relativ zum Ribosom vom 5′- zum 3′-Ende bewegenden mRNA das Ribosom erreicht. Die Ablösung der fertigen Polypeptidketten vom Ribosom hängt von den Ablösefaktoren ab. Vor dem Start einer neuen Polypeptidkette dissoziieren die Ribosomen in ihre Untereinheiten.