Vom Gen zum Protein
Die Erbinformation, d. h. die DNA, bildet Grundlage und Ausgangspunkt für den gesamten Prozess der Informationsübertragung. Sie ist die Vorlage für die Proteinherstellung. mRNA dient als Bote und bringt die „abgeschriebene Nukleotidinformation" zum Ribosom. Dort wird sie in Proteininformation übersetzt.
Hinweis
Es gibt allerdings auch Ausnahmen, die „entgegen dieser Einbahnstraße" arbeiten bzw. arbeiten lassen. So bringen Viren oftmals RNA-Information in die Wirtszelle. Diese wird dort in DNA „zurückübersetzt" (Enzym: Reverse Transkriptase = RT). Hingegen enthalten krankmachende Formen der Prionproteine gar keine DNA- bzw. mRNA-Information.
Was ist ein Gen?
Ein Gen ist die Bezeichnung für eine bestimmte Einheit im Erbgut eines Lebewesens, die zur Bildung aller zellulären und extrazellulären Proteine und RNA-Moleküle einer Zelle dient. Durch Reproduktion wird die komplette Erbinformation an die Tochtergenerationen weitervererbt.
- Herleitung des Begriffs Gen: griechisch „genesis" = Entstehung
- Synonyme: Erbeinheit, Erbfaktor, Erbanlage
Eukaryoten und Prokaryoten – unterschiedliche Organisation des Erbguts
• sind auf langen Nukleinsäureketten zu finden
• diese können zu Chromosomen kondensieren
• befinden sich im Zellkern
• bestehen aus codierender Information (Exons) und nichtcodierender Information (Introns)
Merke
Exons: codierende Bereiche der DNA; Introns: nichtcodierende Bereiche der DNA
Mosaikgen: bezeichnet ein eukaryotisches Gen, das aus Exons und Introns besteht. Der (veraltete) Name Mosaikgen beschreibt das Vorhandensein codierender und nichtcodierender Sequenzen innerhalb der eukaryotischen Genstruktur.
Die erste Abschrift des Mosaikgens (in hn-mRNA oder prä-mRNA) enthält sowohl die codierenden als auch die nichtcodierenden Sequenzen der DNA. Erst durch den Spleißvorgang werden die nichtcodierenden Bereiche entfernt.
Bakterielle Gene:
• Erbinformation liegt als einzelnes, ringförmiges Chromosom vor
• auch extrachromosomale Gene auf Plasmiden möglich
• keine Aufteilung des Zellinneren in Organellen und Kompartimente
• Gene können teilweise überlappen, sind nie von Introns unterbrochen
Virale Gene:
• einzel- oder doppelsträngige DNA- oder RNA-Moleküle
• assoziiert mit verschiedenen Nukleokapsid-Proteinen
• von Kapsid (= Proteinhülle) eingeschlossen
Merke
Viren sind keine Lebewesen und benötigen immer einen Wirt, um „leben" zu können!
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