Hier eine Vorschau,
wie wir dieses Thema behandeln und wie unsere Eselsbrücken aussehen:

Basiswissen

• Erster Schritt der Genexpression: Transkription

  Start der Mission GENEX: Wissenschaftler transkribiert Aminobomben-Pläne

  Nachdem erkannt wurde, dass ein Komet die ganze Existenz der DNA-Dinos auf Dinea bedroht, ist sofort klar: Mission GENEX muss beginnen. Die Transkription ist der 1. Schritt der Genexpression. Der Nukleus-Wissenschaftler der Dinos arbeitet deshalb pausenlos daran, die Pläne für die Amino-Bombe zu transkribieren (abzuschreiben). Die Aminobombe steht in unserer Geschichte auf Dinea für ein Protein. Bei der Transkription geht es also darum, die “Baupläne für ein Protein” von der DNA zu kopieren.

• Transkription: Gen (Bauplan für Protein) wird im Nukleus kopiert

  Wissenschaftler Crickson transkribiert Bauplan für Aminobombe im Nukleuslabor

  Wir befinden uns im Nukleuslabor von Dinea (wie auch im Meditrick zur Replikation übrigens). Die Transkription ist der erste Schritt der Proteinbiosynthese und findet im Zellkern statt. Dabei wird eine RNA-Kopie eines Gens angefertigt, die später während der Translation als Matrize dient. Der Nukleus-Wissenschaftler Crickson transkribiert gerade die Baupläne der Aminobombe für den RNA-Boten-Dino.

• DNA = Vorlage | RNA = Kopie

  Nukleuswissenschaftler kopiert DNA-Modell für RNA-Dino

  Die DNA fungiert als Vorlage (Matrize) für die Erstellung der Kopie: einem komplementären mRNA-Molekül. Die DNA ist am DNA-Modell gezeigt, welches der Wissenschaftler kopiert, sowie am DNA-Gerüst. Die RNA-Kopie wiederum ist einerseits am Aminobomben-Plan zu sehen, den der RNA-Dino später übernehmen soll; und andererseits am RNA-Baugerüst, welches gerade gebaut wird. Warum wird aber nicht direkt die DNA als Vorlage für die Proteinsynthese verwendet?

• DNA kann Zellkern nicht verlassen – Proteinbiosynthese im Zytosol

  DNA-Verbotsschild am Eingang – Aminobomben-Bau außerhalb des Nukleuslabors

  Es gibt zwei Gründe, warum die Transkription nötig ist. Der erste ist, dass die DNA im Zellkern ist und diesen nicht verlassen kann. Das ist am DNA-Verbotsschild über dem Ausgang gezeigt. Die Proteinbiosynthese (Translation) findet jedoch im geräumigen Zytosol an den Ribosomen statt. Im Hintergrund außerhalb des Nukleus-Labors soll die Aminobombe dann später gebaut werden. Daher muss erst eine Kopie der DNA erstellt werden, die mRNA. Diese kann aus dem Zellkern ins Zytosol zu den Ribosomen befördert werden.

• Schutz vor DNA-Schäden: Mutationen für Genexpression kritisch!

  Verrückter Dino-Mutant draußen will auch bei GENEX mitmachen

  Der zweite Grund hängt mit dem ersten zusammen: die DNA könnte im Zytosol nicht so gut vor Schäden und Mutationen geschützt werden. Hier steht der Dino-Mutant am Fenster für die DNA-Mutation: er will bei der MISSION GENEX mitmachen, würde aber alles kaputt machen (Mutationen sind vor allem für die Genexpression kritisch). Er ist außerhalb des Nukleuslabors, weil die DNA außerhalb des Zellkerns sich nicht so gut vor Mutationen schützen könnte.

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Expertenwissen

• RNA vs. DNA: Zucker Ribose statt Desoxyribose

  RNA-Botendino in Rippenhose vs. DNA-Wissenschaftler in Ochsenhorn-Rippenhose

  Die Ribonukleinsäure (RNA) besitzt einige wesentliche Unterschiede zur Desoxyribonukleinsäure (DNA). Die RNA hat als Rückgrat Ribosen, die DNA dagegen Desoxyribosen. Der RNA-Botendino hat deshalb heute eine Rippenhose an und der DNA-Wissenschaftler eine Rippenhose mit Ochsenhörnern (Desoxy-Ribose). Beides sind Pentosen, also Monosaccharide mit 5 Kohlenstoffatomen. Der Unterschied ist jedoch, dass die Desoxyribose am 2. C-Atom keine OH-Gruppe, sondern nur einen H-Rest trägt.

• RNA vs. DNA: Base Uracil (U) statt Thymin (T)

  RNA-Dino blickt besorgt auf Uhr – Thymianstrauss beim DNA-Wissenschaftler

  Der RNA-Dinobote weiß genau, dass die Zeit drängt und schaut besorgt auf seine Uhr: Bei der Synthese der komplementären RNA wird statt der Base Thymin (T), wie bei der DNA-Synthese, die Base Uracil (U) verwendet. Die Uhr greift dies auf. Auf dem Tisch des DNA-Wissenschaftlers siehst du einen Thymian-Strauss, der für Thymin steht. Statt des Basenpaares A-T paaren sich also die Basen A-U.

• RNA vs. DNA: Einzelstrang vs. Doppelstrang

  Einzelne und doppelte Knochenplatten des RNA- und DNA-Dinos

  Die RNA liegt, im Gegensatz zur doppelsträngigen DNA, als Einzelstrang vor. Während der Transkription wird nur einer der beiden DNA-Stränge abgelesen, um die RNA zu erstellen (s.u). Der RNA-Dino hat einen einzelnen Rückenstrang mit einfacher Rückenzacke, wobei der DNA-Dino doppelte Rückenzacken hat und den Doppelstrang darstellt.

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