3.4.3 – Az átírástól a fehérjéig – Vom Ablesen der Gene bis zum Protein
1. A DNS-ben tárolt genetikai információ akkor válik a sejt számára közvetlenül felhasználhatóvá, amikor egy meghatározott génről RNS-másolat készül. – Die in der DNA gespeicherte genetische Information wird für die Zelle unmittelbar nutzbar, wenn von einem bestimmten Gen eine RNA-Kopie hergestellt wird.
2. Ezt a folyamatot átírásnak, vagyis transzkripciónak nevezik, mert a nukleotidsorrend információja DNS-ről RNS-re kerül át. – Dieser Vorgang wird als Transkription bezeichnet, weil die Information der Nukleotidsequenz von der DNA auf die RNA übertragen wird.
3. Megkezdéséhez a kromatin megfelelő szakaszának fel kell lazulnia, hogy az átírást végző fehérjék hozzáférjenek a génhez. – Zu Beginn muss sich der betreffende Chromatinabschnitt lockern, damit die an der Transkription beteiligten Proteine Zugang zum Gen erhalten.
4. A gén előtti szabályozó területhez, a promóterhez először különféle transzkripciós faktorok kötődnek, amelyek előkészítik az RNS-polimeráz kapcsolódását. – An die vor dem Gen gelegene Regulationsregion, den Promotor, binden zunächst verschiedene Transkriptionsfaktoren, welche die Anlagerung der RNA-Polymerase vorbereiten.
5. Miután az enzimkomplex kialakult, a DNS kettős spirálja rövid szakaszon szétnyílik, és az egyik lánc mintaként szolgál. – Nachdem sich der Enzymkomplex gebildet hat, öffnet sich die DNA-Doppelhelix über einen kurzen Abschnitt, und einer der Stränge dient als Vorlage.
6. Az RNS-polimeráz a mintaláncon előrehaladva egymás után kapcsolja össze a komplementer ribonukleotidokat. – Während die RNA-Polymerase am Matrizenstrang entlangwandert, verknüpft sie nacheinander die komplementären Ribonukleotide.
7. A bázispárosodás szabályai szerint a DNS adeninje mellé uracil, timinje mellé adenin, guaninja mellé citozin kerül, és fordítva. – Nach den Regeln der Basenpaarung wird dem Adenin der DNA Uracil, dem Thymin Adenin sowie dem Guanin Cytosin zugeordnet und umgekehrt.
8. Mivel az RNS csak az egyik DNS-lánc alapján készül, nukleotidsorrendje a másik, kódoló láncéval csaknem azonos. – Da die RNA nur nach einem der beiden DNA-Stränge hergestellt wird, stimmt ihre Nukleotidsequenz nahezu mit der des anderen, codierenden Strangs überein.
9. A meghatározott befejező szakaszt elérve az átírás leáll, az új RNS leválik, a DNS-láncok pedig ismét összezáródnak. – Beim Erreichen einer festgelegten Endregion endet die Transkription, die neu gebildete RNA löst sich ab, und die DNA-Stränge schließen sich wieder.
10. Fehérjét kódoló eukarióta gén esetén elsőként még nem érett hírvivő RNS, hanem hosszabb elsődleges RNS-átirat keletkezik. – Bei einem proteincodierenden eukaryotischen Gen entsteht zunächst keine reife Messenger-RNA, sondern ein längeres primäres RNA-Transkript.
11. Ebben a fehérje aminosavsorrendjét hordozó exonok mellett olyan intronok is találhatók, amelyek a végleges hírvivő RNS-ből eltávolításra kerülnek. – Darin liegen neben den Exons, welche die Aminosäuresequenz des Proteins codieren, auch Introns, die aus der endgültigen Messenger-RNA entfernt werden.
12. A sejtmagban végbemenő RNS-érés során az átirat elejére módosított guanozinból álló sapka, végére pedig poliadenin-farok kerül. – Während der RNA-Reifung im Zellkern erhält das Transkript am Anfang eine Kappe aus modifiziertem Guanosin und am Ende einen Polyadenin-Schwanz.
13. Ezek a módosítások védik az RNS-t a lebontástól, segítik sejtmagi kijutását, és később előmozdítják a riboszómához való kapcsolódását. – Diese Veränderungen schützen die RNA vor dem Abbau, erleichtern ihren Export aus dem Zellkern und fördern später ihre Bindung an das Ribosom.
14. Az intronokat egy RNS-ekből és fehérjékből felépülő komplex, a spliceoszóma távolítja el, miközben az exonokat pontosan összekapcsolja. – Die Introns werden durch einen aus RNA und Proteinen bestehenden Komplex, das Spleißosom, entfernt, während die Exons präzise miteinander verbunden werden.
15. Alternatív splicing esetén ugyanazon elsődleges átirat exonjaiból többféle összeállítás készülhet, így egyetlen gén különböző fehérjeváltozatokat kódolhat. – Beim alternativen Spleißen können die Exons desselben Primärtranskripts unterschiedlich kombiniert werden, sodass ein einziges Gen verschiedene Proteinvarianten codieren kann.
16. Az érett hírvivő RNS a magpórusokon keresztül jut a citoplazmába, ahol genetikai üzenetét a riboszómák olvassák le. – Die reife Messenger-RNA gelangt durch die Kernporen in das Zytoplasma, wo ihre genetische Botschaft von den Ribosomen abgelesen wird.
17. A nukleotidok hármas csoportjai, a kodonok, egy-egy aminosavat vagy a fehérjeszintézis megkezdését, illetve befejezését jelölik. – Dreiergruppen von Nukleotiden, die Codons, bezeichnen jeweils eine Aminosäure oder den Beginn beziehungsweise das Ende der Proteinsynthese.
18. Mivel négy különböző bázisból 64 hármas kombináció képezhető, több kodon ugyanazt az aminosavat is meghatározhatja. – Da sich aus vier verschiedenen Basen 64 Dreierkombinationen bilden lassen, können mehrere Codons dieselbe Aminosäure festlegen.
19. Ezt a tulajdonságot a genetikai kód degeneráltságának nevezik, amely bizonyos pontmutációk következményeit mérsékelheti. – Diese Eigenschaft wird als Degeneration des genetischen Codes bezeichnet und kann die Folgen bestimmter Punktmutationen abschwächen.
20. Maga a genetikai kód az élővilágban nagyrészt egységes, ami az élőlények közös evolúciós eredetére utal. – Der genetische Code ist in der belebten Natur weitgehend einheitlich, was auf den gemeinsamen evolutionären Ursprung der Lebewesen hinweist.
21. A fordításnak vagy transzlációnak nevezett fehérjeszintézis egy kis riboszóma-alegységnek a hírvivő RNS-hez való kapcsolódásával kezdődik. – Die als Translation bezeichnete Proteinsynthese beginnt mit der Bindung einer kleinen ribosomalen Untereinheit an die Messenger-RNA.
22. Amikor a komplex eléri a megfelelő kezdőkodont, hozzákapcsolódik a kezdő aminosavat szállító transzfer-RNS és a nagy riboszóma-alegység. – Sobald der Komplex das passende Startcodon erreicht, binden die Transfer-RNA mit der ersten Aminosäure und die große ribosomale Untereinheit.
23. Minden transzfer-RNS egyik végén meghatározott aminosavat hordoz, másik részén pedig a kodonnal komplementer antikodont tartalmaz. – Jede Transfer-RNA trägt an einem Ende eine bestimmte Aminosäure und besitzt an einem anderen Abschnitt ein zum Codon komplementäres Anticodon.
24. Az aminosavak és a megfelelő transzfer-RNS-ek összekapcsolását specifikus enzimek végzik, amelyek döntően meghatározzák a fordítás pontosságát. – Die Verknüpfung der Aminosäuren mit den passenden Transfer-RNAs übernehmen spezifische Enzyme, welche die Genauigkeit der Translation entscheidend bestimmen.
25. Működés közben a riboszóma egymás után három kötőhelyen vezeti át a transzfer-RNS-eket, miközben lépésenként halad a hírvivő RNS-en. – Während seiner Tätigkeit führt das Ribosom die Transfer-RNAs nacheinander durch drei Bindungsstellen und bewegt sich schrittweise auf der Messenger-RNA weiter.
26. Két szomszédos aminosav között peptidkötés alakul ki, majd a növekvő polipeptidlánc átkerül az újonnan érkezett transzfer-RNS-re. – Zwischen zwei benachbarten Aminosäuren entsteht eine Peptidbindung, anschließend wird die wachsende Polypeptidkette auf die neu eingetroffene Transfer-RNA übertragen.
27. A peptidkötés létrehozásában döntő szerepet nem riboszómafehérje, hanem a nagy alegység riboszomális RNS-e játszik. – Bei der Bildung der Peptidbindung spielt nicht ein ribosomales Protein, sondern die ribosomale RNA der großen Untereinheit die entscheidende Rolle.
28. Kodonról kodonra haladva a lánc addig hosszabbodik, amíg a riboszóma valamelyik befejező kodonhoz nem ér. – Während das Ribosom Codon für Codon weiterwandert, verlängert sich die Kette, bis ein Stopcodon erreicht wird.
29. Mivel a befejező kodonokhoz nem tartozik aminosavat szállító transzfer-RNS, felszabadító faktorok kötődnek a riboszómához. – Da den Stopcodons keine aminosäuretragenden Transfer-RNAs entsprechen, binden Freisetzungsfaktoren an das Ribosom.
30. Hatásukra a kész polipeptidlánc leválik, majd a riboszóma alegységei, a hírvivő RNS és az utolsó transzfer-RNS szétválnak. – Unter ihrem Einfluss wird die fertige Polypeptidkette freigesetzt, anschließend trennen sich die ribosomalen Untereinheiten, die Messenger-RNA und die letzte Transfer-RNA.
31. Egyetlen hírvivő RNS-t egyidejűleg több riboszóma is olvashat, így poliriboszóma alakul ki, amely gyorsan számos azonos fehérjeláncot termel. – Eine einzelne Messenger-RNA kann gleichzeitig von mehreren Ribosomen abgelesen werden, wodurch ein Polyribosom entsteht, das rasch zahlreiche identische Proteinketten herstellt.
32. A citoszolban maradó fehérjék szabad riboszómákon készülnek, míg a kiválasztásra vagy membránba építésre szánt fehérjék szintézise a durva endoplazmatikus retikulumhoz irányul. – Im Zytosol verbleibende Proteine entstehen an freien Ribosomen, während die Synthese sekretorischer oder für Membranen bestimmter Proteine zum rauen endoplasmatischen Retikulum gelenkt wird.
33. Már a fordítás közben megkezdődik a polipeptidlánc térbeli feltekeredése, amelyet gyakran dajkafehérjék, az úgynevezett chaperonok segítenek. – Bereits während der Translation beginnt die räumliche Faltung der Polypeptidkette, die häufig durch Hilfsproteine, sogenannte Chaperone, unterstützt wird.
34. Számos fehérje csak hasítás, cukor- vagy foszfátcsoportok hozzákapcsolása, több alegység egyesülése, illetve meghatározott sejtrészbe történő szállítás után válik működőképessé. – Zahlreiche Proteine werden erst nach Spaltung, Anlagerung von Zucker- oder Phosphatgruppen, Zusammenbau mehrerer Untereinheiten oder Transport in ein bestimmtes Zellkompartiment funktionsfähig.
35. A gén átírásától az érett fehérje kialakulásáig vezető, több ponton szabályozható folyamat biztosítja, hogy a sejt megfelelő időben és mennyiségben állítsa elő működésének molekuláris eszközeit. – Der an zahlreichen Stellen regulierbare Weg von der Transkription eines Gens bis zum reifen Protein gewährleistet, dass die Zelle ihre molekularen Funktionsmittel zur richtigen Zeit und in der benötigten Menge herstellt
(aufklappen)magyar
1. A DNS-ben tárolt genetikai információ akkor válik a sejt számára közvetlenül felhasználhatóvá, amikor egy meghatározott génről RNS-másolat készül.
2. Ezt a folyamatot átírásnak, vagyis transzkripciónak nevezik, mert a nukleotidsorrend információja DNS-ről RNS-re kerül át.
3. Megkezdéséhez a kromatin megfelelő szakaszának fel kell lazulnia, hogy az átírást végző fehérjék hozzáférjenek a génhez.
4. A gén előtti szabályozó területhez, a promóterhez először különféle transzkripciós faktorok kötődnek, amelyek előkészítik az RNS-polimeráz kapcsolódását.
5. Miután az enzimkomplex kialakult, a DNS kettős spirálja rövid szakaszon szétnyílik, és az egyik lánc mintaként szolgál.
6. Az RNS-polimeráz a mintaláncon előrehaladva egymás után kapcsolja össze a komplementer ribonukleotidokat.
7. A bázispárosodás szabályai szerint a DNS adeninje mellé uracil, timinje mellé adenin, guaninja mellé citozin kerül, és fordítva.
8. Mivel az RNS csak az egyik DNS-lánc alapján készül, nukleotidsorrendje a másik, kódoló láncéval csaknem azonos.
9. A meghatározott befejező szakaszt elérve az átírás leáll, az új RNS leválik, a DNS-láncok pedig ismét összezáródnak.
10. Fehérjét kódoló eukarióta gén esetén elsőként még nem érett hírvivő RNS, hanem hosszabb elsődleges RNS-átirat keletkezik.
11. Ebben a fehérje aminosavsorrendjét hordozó exonok mellett olyan intronok is találhatók, amelyek a végleges hírvivő RNS-ből eltávolításra kerülnek.
12. A sejtmagban végbemenő RNS-érés során az átirat elejére módosított guanozinból álló sapka, végére pedig poliadenin-farok kerül.
13. Ezek a módosítások védik az RNS-t a lebontástól, segítik sejtmagi kijutását, és később előmozdítják a riboszómához való kapcsolódását.
14. Az intronokat egy RNS-ekből és fehérjékből felépülő komplex, a spliceoszóma távolítja el, miközben az exonokat pontosan összekapcsolja.
15. Alternatív splicing esetén ugyanazon elsődleges átirat exonjaiból többféle összeállítás készülhet, így egyetlen gén különböző fehérjeváltozatokat kódolhat.
16. Az érett hírvivő RNS a magpórusokon keresztül jut a citoplazmába, ahol genetikai üzenetét a riboszómák olvassák le.
17. A nukleotidok hármas csoportjai, a kodonok, egy-egy aminosavat vagy a fehérjeszintézis megkezdését, illetve befejezését jelölik.
18. Mivel négy különböző bázisból 64 hármas kombináció képezhető, több kodon ugyanazt az aminosavat is meghatározhatja.
19. Ezt a tulajdonságot a genetikai kód degeneráltságának nevezik, amely bizonyos pontmutációk következményeit mérsékelheti.
20. Maga a genetikai kód az élővilágban nagyrészt egységes, ami az élőlények közös evolúciós eredetére utal.
21. A fordításnak vagy transzlációnak nevezett fehérjeszintézis egy kis riboszóma-alegységnek a hírvivő RNS-hez való kapcsolódásával kezdődik.
22. Amikor a komplex eléri a megfelelő kezdőkodont, hozzákapcsolódik a kezdő aminosavat szállító transzfer-RNS és a nagy riboszóma-alegység.
23. Minden transzfer-RNS egyik végén meghatározott aminosavat hordoz, másik részén pedig a kodonnal komplementer antikodont tartalmaz.
24. Az aminosavak és a megfelelő transzfer-RNS-ek összekapcsolását specifikus enzimek végzik, amelyek döntően meghatározzák a fordítás pontosságát.
25. Működés közben a riboszóma egymás után három kötőhelyen vezeti át a transzfer-RNS-eket, miközben lépésenként halad a hírvivő RNS-en.
26. Két szomszédos aminosav között peptidkötés alakul ki, majd a növekvő polipeptidlánc átkerül az újonnan érkezett transzfer-RNS-re.
27. A peptidkötés létrehozásában döntő szerepet nem riboszómafehérje, hanem a nagy alegység riboszomális RNS-e játszik.
28. Kodonról kodonra haladva a lánc addig hosszabbodik, amíg a riboszóma valamelyik befejező kodonhoz nem ér.
29. Mivel a befejező kodonokhoz nem tartozik aminosavat szállító transzfer-RNS, felszabadító faktorok kötődnek a riboszómához.
30. Hatásukra a kész polipeptidlánc leválik, majd a riboszóma alegységei, a hírvivő RNS és az utolsó transzfer-RNS szétválnak.
31. Egyetlen hírvivő RNS-t egyidejűleg több riboszóma is olvashat, így poliriboszóma alakul ki, amely gyorsan számos azonos fehérjeláncot termel.
32. A citoszolban maradó fehérjék szabad riboszómákon készülnek, míg a kiválasztásra vagy membránba építésre szánt fehérjék szintézise a durva endoplazmatikus retikulumhoz irányul.
33. Már a fordítás közben megkezdődik a polipeptidlánc térbeli feltekeredése, amelyet gyakran dajkafehérjék, az úgynevezett chaperonok segítenek.
34. Számos fehérje csak hasítás, cukor- vagy foszfátcsoportok hozzákapcsolása, több alegység egyesülése, illetve meghatározott sejtrészbe történő szállítás után válik működőképessé.
35. A gén átírásától az érett fehérje kialakulásáig vezető, több ponton szabályozható folyamat biztosítja, hogy a sejt megfelelő időben és mennyiségben állítsa elő működésének molekuláris eszközeit.
(aufklappen)német
1. Die in der DNA gespeicherte genetische Information wird für die Zelle unmittelbar nutzbar, wenn von einem bestimmten Gen eine RNA-Kopie hergestellt wird.
2. Dieser Vorgang wird als Transkription bezeichnet, weil die Information der Nukleotidsequenz von der DNA auf die RNA übertragen wird.
3. Zu Beginn muss sich der betreffende Chromatinabschnitt lockern, damit die an der Transkription beteiligten Proteine Zugang zum Gen erhalten.
4. An die vor dem Gen gelegene Regulationsregion, den Promotor, binden zunächst verschiedene Transkriptionsfaktoren, welche die Anlagerung der RNA-Polymerase vorbereiten.
5. Nachdem sich der Enzymkomplex gebildet hat, öffnet sich die DNA-Doppelhelix über einen kurzen Abschnitt, und einer der Stränge dient als Vorlage.
6. Während die RNA-Polymerase am Matrizenstrang entlangwandert, verknüpft sie nacheinander die komplementären Ribonukleotide.
7. Nach den Regeln der Basenpaarung wird dem Adenin der DNA Uracil, dem Thymin Adenin sowie dem Guanin Cytosin zugeordnet und umgekehrt.
8. Da die RNA nur nach einem der beiden DNA-Stränge hergestellt wird, stimmt ihre Nukleotidsequenz nahezu mit der des anderen, codierenden Strangs überein.
9. Beim Erreichen einer festgelegten Endregion endet die Transkription, die neu gebildete RNA löst sich ab, und die DNA-Stränge schließen sich wieder.
10. Bei einem proteincodierenden eukaryotischen Gen entsteht zunächst keine reife Messenger-RNA, sondern ein längeres primäres RNA-Transkript.
11. Darin liegen neben den Exons, welche die Aminosäuresequenz des Proteins codieren, auch Introns, die aus der endgültigen Messenger-RNA entfernt werden.
12. Während der RNA-Reifung im Zellkern erhält das Transkript am Anfang eine Kappe aus modifiziertem Guanosin und am Ende einen Polyadenin-Schwanz.
13. Diese Veränderungen schützen die RNA vor dem Abbau, erleichtern ihren Export aus dem Zellkern und fördern später ihre Bindung an das Ribosom.
14. Die Introns werden durch einen aus RNA und Proteinen bestehenden Komplex, das Spleißosom, entfernt, während die Exons präzise miteinander verbunden werden.
15. Beim alternativen Spleißen können die Exons desselben Primärtranskripts unterschiedlich kombiniert werden, sodass ein einziges Gen verschiedene Proteinvarianten codieren kann.
16. Die reife Messenger-RNA gelangt durch die Kernporen in das Zytoplasma, wo ihre genetische Botschaft von den Ribosomen abgelesen wird.
17. Dreiergruppen von Nukleotiden, die Codons, bezeichnen jeweils eine Aminosäure oder den Beginn beziehungsweise das Ende der Proteinsynthese.
18. Da sich aus vier verschiedenen Basen 64 Dreierkombinationen bilden lassen, können mehrere Codons dieselbe Aminosäure festlegen.
19. Diese Eigenschaft wird als Degeneration des genetischen Codes bezeichnet und kann die Folgen bestimmter Punktmutationen abschwächen.
20. Der genetische Code ist in der belebten Natur weitgehend einheitlich, was auf den gemeinsamen evolutionären Ursprung der Lebewesen hinweist.
21. Die als Translation bezeichnete Proteinsynthese beginnt mit der Bindung einer kleinen ribosomalen Untereinheit an die Messenger-RNA.
22. Sobald der Komplex das passende Startcodon erreicht, binden die Transfer-RNA mit der ersten Aminosäure und die große ribosomale Untereinheit.
23. Jede Transfer-RNA trägt an einem Ende eine bestimmte Aminosäure und besitzt an einem anderen Abschnitt ein zum Codon komplementäres Anticodon.
24. Die Verknüpfung der Aminosäuren mit den passenden Transfer-RNAs übernehmen spezifische Enzyme, welche die Genauigkeit der Translation entscheidend bestimmen.
25. Während seiner Tätigkeit führt das Ribosom die Transfer-RNAs nacheinander durch drei Bindungsstellen und bewegt sich schrittweise auf der Messenger-RNA weiter.
26. Zwischen zwei benachbarten Aminosäuren entsteht eine Peptidbindung, anschließend wird die wachsende Polypeptidkette auf die neu eingetroffene Transfer-RNA übertragen.
27. Bei der Bildung der Peptidbindung spielt nicht ein ribosomales Protein, sondern die ribosomale RNA der großen Untereinheit die entscheidende Rolle.
28. Während das Ribosom Codon für Codon weiterwandert, verlängert sich die Kette, bis ein Stopcodon erreicht wird.
29. Da den Stopcodons keine aminosäuretragenden Transfer-RNAs entsprechen, binden Freisetzungsfaktoren an das Ribosom.
30. Unter ihrem Einfluss wird die fertige Polypeptidkette freigesetzt, anschließend trennen sich die ribosomalen Untereinheiten, die Messenger-RNA und die letzte Transfer-RNA.
31. Eine einzelne Messenger-RNA kann gleichzeitig von mehreren Ribosomen abgelesen werden, wodurch ein Polyribosom entsteht, das rasch zahlreiche identische Proteinketten herstellt.
32. Im Zytosol verbleibende Proteine entstehen an freien Ribosomen, während die Synthese sekretorischer oder für Membranen bestimmter Proteine zum rauen endoplasmatischen Retikulum gelenkt wird.
33. Bereits während der Translation beginnt die räumliche Faltung der Polypeptidkette, die häufig durch Hilfsproteine, sogenannte Chaperone, unterstützt wird.
34. Zahlreiche Proteine werden erst nach Spaltung, Anlagerung von Zucker- oder Phosphatgruppen, Zusammenbau mehrerer Untereinheiten oder Transport in ein bestimmtes Zellkompartiment funktionsfähig.
35. Der an zahlreichen Stellen regulierbare Weg von der Transkription eines Gens bis zum reifen Protein gewährleistet, dass die Zelle ihre molekularen Funktionsmittel zur richtigen Zeit und in der benötigten Menge herstellt