Allgemein
Translation: Übersetzung der mRNA in Aminosäuresequenz
Übersetzung des Bauplans für eine Aminobombe
Die Translation (engl. Übersetzung) ist Teil der Genexpression. Dabei wird die mRNA in die Aminosäuresequenz eines Proteins übersetzt.
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Allgemein
Initiation: Vorbereitung für Synthese
Initiations-Schwur: zur Geheimhaltung
Die Translation setzt sich aus drei Schritten zusammen: Initiation (Zusammenbau des Ribosoms), Elongation (eigentliche Proteinsynthese) und Termination (Beendigung). In diesem Meditrick geht es um die Initiation – Elongation und Termination siehe Translation 2.
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Allgemein
Basentriplett als Codon der mRNA
3er-Brücke durch Code-Dino in mRNA-Baugerüst eingebaut
Jeweils drei Nukleotide der mRNA codieren für eine Aminosäure – sie werden als Codon oder Basentriplett bezeichnet.
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Allgemein
Degenerierter Code: zahlreiche Codon-Kombi-Möglichkeiten
Degenerierter Code-Dino: Baugerüst-Teile kaputt, er ersetzt sie
Degeneriert ist der genetische Code, weil es deutlich mehr Kombinationsmöglichkeiten für Basentripletts gibt als Aminosäuren.
4/38
Allgemein
Bis zu sechs Codons codieren für eine Aminosäure
Code-Dinos Sixpack wird von Aminosaurier geleert
Für die meisten Aminosäuren gibt es deshalb mehr als ein Codon. Bspw. haben Arginin, Serin und Leucin bis zu sechs Codons.
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Allgemein
Wobble-Hypothese: Basenpaarung nicht immer strikt
Wackel-Monster: mixt mRNA-Bausteine
Nicht für jedes Codon gibt es eine passende tRNA bzw. ein passendes Anticodon. Normal ist z.B. die Basenpaarung Adenin und Uracil. Manchmal paaren sich aber auch Guanin und Uracil! Diese “Fehlertoleranz” wird Wobble-Hypothese genannt.
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Akteure der Translation > mRNA
mRNA: Plan des Proteins
Boten-RNA-Dino: übergibt Bauplan für Aminobombe
Die mRNA ist der erste von drei Akteuren der Translation. Sie wird in die Aminosäuresequenz des Proteins übersetzt (Translation).
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Akteure der Translation > mRNA
mRNA: Kopie eines DNA-Abschnittes
Boten-Dino: bringt Kopie der DNA-Baupläne aus Nukleuslabor
Die DNA selbst ist kein Teil der Translation, da sie den Zellkern unter keinen Umständen verlässt. Ihre genetische Information wird deshalb zuerst während der Transkription als RNA kopiert. Die RNA verlässt dann als mRNA den Zellkern. Ihr Ziel sind die Ribosomen.
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Akteure der Translation > Ribosom
2 Untereinheiten der Ribosomen
Zwei Rhino-Bauschiffe
Die Ribosomen sind im Zytoplasma und bauen die richtigen Aminosäuren nach Bauplan ein. Ein fertiges eukaryotisches Ribosom (80S) besteht aus einer großen und einer kleinen Untereinheit.
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Akteure der Translation > Ribosom
Große 60S Untereinheit
Route-60 Mama
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Akteure der Translation > Ribosom
Kleine 40S Untereinheit
Pfirsich des Rhino-Sohnes
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Akteure der Translation > Ribosom
Ribosomale Bausteine: rRNA, Proteine
Rhino-Raumschiff: RNA-Halsketten, Wurst-Prot
Die ribosomale RNA macht ⅔ aus, die ribosomalen Proteine ⅓.
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Akteure der Translation > Ribosom
Nucleolus: Bildung der Ribosomen
Nuklearbetrieben: Rhino-Bauschiffe
Der Nucleolus ist der Produzent der Ribosom-Bausteine. Diese legen also einen weiten Weg bis ins Zytoplasma zurück.
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Akteure der Translation > Ribosom
40S Untereinheit bindet mRNA
Bauschiff mit Pfirsich ist mit mRNA-Gerüst verbunden
Die kleine Untereinheit (40S) hat zwei wichtige Aufgaben.
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Akteure der Translation > Ribosom
40S Untereinheit bindet tRNA
Bauschiff mit Pfirsich mit LandeplaTTformen für T-Rex-Piloten
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Akteure der Translation > Ribosom
Pep(tidyl)transferase-Zentrum verknüpft AS auf 60S UE
Schlepp-Transfer-Arm auf großem Rhino-Bauschiff
Die große Untereinheit (60S) besitzt ein aktives Zentrum, welches Peptidyltransferase-Zentrum genannt wird. Es verknüpft die Aminosäuren über Peptidbindungen miteinander, wodurch eine lange Polypeptidkette entsteht.
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Akteure der Translation > tRNA
tRNA hat Aminosäure-Akzeptor-Arm
T-RNex-Schiff hält Aminosaurier
Die tRNA hat vier Arme, von denen zwei besonders wichtig sind. Der Erste ist der Aminosäure-Akzeptor-Arm. Neue Aminosäuren binden an das 3’-Ende dieses Armes.
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Akteure der Translation > tRNA
CCA-Sequenz + Diskriminator-Base (3’-Ende)
CaCadu-Vogel + “Diskriminator-Antennen” (3-förmig)
Die Nukleotidsequenz CCA befindet sich am 3’-Ende einer jeden tRNA. Wichtig ist dabei die vor dem CCA-Ende liegende ungepaarte Base. Diese Base spielt bei der Erkennung von Aminosäuren eine entscheidende Rolle, weshalb sie Diskriminator-Base genannt wird (to discriminate: unterscheiden).
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Akteure der Translation > tRNA
tRNA: Arm mit Anticodon
T-RNex-Schiff: hat unten Antimaterie-Lichtercode
Der zweite wichtige Arm der tRNA enthält das Anticodon. Das Anticodon ist komplementär zu dem Codon der mRNA. Das Anticodon besteht daher auch aus drei Nukleotiden (Basentripletts).
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Akteure der Translation > tRNA
Aktivierung der Aminosäure durch ATP
Aminosaurier durch grüne ATP-Blitze eingefangen
Aminosäuren sind reaktionsträge. Daher müssen Aminosäuren erst aktiviert werden und zwar mit ATP. Durch die Verknüpfung wird Pyrophosphat (PP) freigesetzt und das übrig bleibende AMP bindet an die Aminosäure.
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Akteure der Translation > tRNA
Enzym AminoaCYL-tRNA-Synthetase
ATP-Synthetase-Hase zielt Amino-ZIEL-Gun auf Aminosaurier
Die Aminoacyl-tRNA-Synthetase katalysiert die komplette Reaktion. Also sowohl die Aktivierung, wie auch die Übertragung der Aminosäure auf die tRNA. Jede Aminosäure hat eine spezifische Aminoacyl-tRNA-Synthetase. Die Synthetase koppelt die tRNAs über den den Aminosäure-Akzeptor-Arm mit den richtigen Aminosäuren.
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Akteure der Translation > tRNA
Entstehung von Aminoacyl-AMP m. Säureanhydridbindung
Aminosaurier nach ATP-Blitzschlag “aktiv” und säuregrün
Es entsteht Aminoacyl-AMP (Acyladenylat) mit einer gemischten Säureanhydridbindung. Die Kopplung der tRNA an die Aminosäure ist energieabhängig. Diese Energie wird später für die Bildung der Peptidbindung benötigt.
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Akteure der Translation > tRNA
Aminosäure bindet an tRNA → Aminoacyl-tRNA
Aminosaurier → landet auf T-RNex-Schiff
Der AMP-Rest wird von der Aminosäure abgespalten, um Platz für den “richtigen Partner” zu machen. Jetzt bindet die Aminosäure an die tRNA, genauer gesagt an deren 2’- oder 3’-OH-Gruppe der Ribose des CCA-Endes (am Aminosäure-Arm).
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Akteure der Translation > tRNA
Esterbindung zw. Aminosäure u. tRNA (Aminoacyl-tRNA)
Auf N-Estern der Raumschiffe landen Aminosaurier
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Initiation > Initiationskomplex
Ziel der Initiation: Initiationskomplex
Initiationsschwur ist sehr komplex
Das Ziel der Initiation ist, es ein funktionelles Ribosom (beide UE vereint) und einen Initiationskomplex zu bauen. Diese bilden die Grundlage für den nächsten Schritt der Translation (Elongation). Mit Fertigstellen des Initiationskomplexes ist die Initiationsphase der Translation beendet.
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Initiation > Initiationskomplex
Präinitiationskomplex 48S (1/3): kl. 40S UE
Prärie-Tier mit Kreuz u. Sanduhr: auf kl. Bauschiff m. Rhino-Sohn
Der fertige Präinitiationskomplex entsteht, indem der sog. “ternäre Komplex”, die kleine 40S-Untereinheit des Ribosoms und die mRNA zusammenfinden.
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Initiation > Initiationskomplex
Präinitiationskomplex 48S (2/3): ternärer Komplex
Neben Prärie-Tier: kernärer Käfer
27/38
Initiation > Initiationskomplex
Präinitiationskomplex 48S (3/3): mRNA
Bei Prärie-Tier: mRNA-Bote
Dieser Präinitiationskomplex heißt Präinitiationskomplex 48S und ist der “fertige” Präinitiationskomplex.
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Initiation > Ternärer Komplex
Ternärer Komplex (1/3): Initiator-tRNA m. Methionin gebunden
Kernärer Käfer: unter T-Rex-Schiff m. Metall-Aminosaurier
Die Initiator-tRNA ist der erste wichtige Bestandteil des ternären Komplexes. Diese spezielle tRNA hat in jedem Fall die Aminosäure Methionin (Met-tRNA) gebunden.
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Initiation > Ternärer Komplex
(2/3): Initiationsfaktor eIF2
Ei-Dino mit Schwanenflügel (F2)
Der zweite Bestandteil des ternären Komplexes ist der Initiationsfaktor eIF2. Dabei steht das “e” für eukaryotisch, das “I” für Initiation.
30/38
Initiation > Ternärer Komplex
(3/3): GTP
Gelber GTP-Blitz
Der letzte Bestandteil ist GTP. GTP hat unterschiedliche Aufgaben in den verschiedenen Phasen der Translation. GTP dient dabei immer der Bereitstellung von Energie.
31/38
Initiation > Ablauf
Präinitiationskomplex sucht nach Start-Codon AUG
Kernäre Käfer zeigt auf Start-Punkt mit sAUG-Napf
Der Präinitiationskomplex sucht als Erstes die mRNA nach dem Start-Codon AUG ab.
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Initiation > Ablauf
Präinitiationskomplex liest mRNA in 5'-3'-Richtung
Handsäule u. Dreiecksäule halten mRNA
33/38
Initiation > Ablauf
eIF4 führt mRNA zum Ribosom
Ei-Dino m. 4 Beinen führt mRNA-Boten
Die mRNA braucht Hilfe, das Ribosom (inklusive den ternären Komplex) zu finden.
34/38
Initiation > Ablauf
GTP-Hydrolyse setzt eIF2 frei
Gelber GTP-Blitz spaltet Ei-Dino 2 auf
GTP wird so zu GDP hydrolysiert. Das liefert u.a. die Energie zur Freisetzung des Initiationsfaktors eIF2. Nun ist der Weg geräumt für die große ribosomale Untereinheit (60S).
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Initiation > Ablauf
Kl. ribosomale UE hat 3 Stellen
Auf kl. Rhino-Bauschiff sind 3 Stellen
Es gibt drei Stellen auf der kleinen ribosomalen Untereinheit: die E-, P- und A-Stelle. Für die Initiation spielt nur die P-Stelle eine Rolle.
36/38
Initiation > Ablauf
Methionin ist erste Aminosäure (Startcodon AUG)
Metall-Aminosaurier m. AUGmented Reality-Brille auf pinkem Parkplatz
An das Startcodon AUG passt die sog. Initiator-tRNA mit der Aminosäure Methionin. Der Start jeder Proteinsequenz ist Methionin.
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Initiation > Ablauf
Initiator-tRNA + Startcodon ist Signal für 60S UE
T-Schiff leuchtet in gleicher Farbe wie großes Rhino-Bauschiff
Nach dem Zusammenschluss von Initiator-tRNA und Startcodon kommt die 60S UE zum Komplex dazu. Damit ist der Initiationskomplex komplett und die Vorbereitung der Initiationsphase abgeschlossen.
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/
Quint
Basis
Expert
Beschreibung
Markierte
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n
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Was ist Ankizin?
Ankizin ist ein Projekt der AG Medizinische-Ausbildung bvmd e.V.
Es ist das größte non-profit, studentisch organisierte Anki-Projekt im deutschsprachigen Raum.
Ziel ist die Umsetzung des gesamten notwendigen Wissens für alle medizinischen Staatsexamina.
In freundlicher Kooperation bieten wir im Ankizin-Deck passgenau unsere Merkhilfen in den jeweiligen Anki-Karten an. Die so verknüpften Fragen kannst Du mit freundlicher Genehmigung der bvmd auch hier als Quiz ansehen.
Du findest alle Inhalte auch im Ankizin-Deck in Anki.
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Übersetzung des Bauplans für eine Aminobombe
Die Translation (engl. Übersetzung) ist Teil der Genexpression. Dabei wird die mRNA in die Aminosäuresequenz eines Proteins übersetzt.
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Initiations-Schwur: zur Geheimhaltung
Die Translation setzt sich aus drei Schritten zusammen: Initiation (Zusammenbau des Ribosoms), Elongation (eigentliche Proteinsynthese) und Termination (Beendigung). In diesem Meditrick geht es um die Initiation – Elongation und Termination siehe Translation 2.
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3er-Brücke durch Code-Dino in mRNA-Baugerüst eingebaut
Jeweils drei Nukleotide der mRNA codieren für eine Aminosäure – sie werden als Codon oder Basentriplett bezeichnet.
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Degenerierter Code-Dino: Baugerüst-Teile kaputt, er ersetzt sie
Degeneriert ist der genetische Code, weil es deutlich mehr Kombinationsmöglichkeiten für Basentripletts gibt als Aminosäuren.
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Code-Dinos Sixpack wird von Aminosaurier geleert
Für die meisten Aminosäuren gibt es deshalb mehr als ein Codon. Bspw. haben Arginin, Serin und Leucin bis zu sechs Codons.
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Wackel-Monster: mixt mRNA-Bausteine
Nicht für jedes Codon gibt es eine passende tRNA bzw. ein passendes Anticodon. Normal ist z.B. die Basenpaarung Adenin und Uracil. Manchmal paaren sich aber auch Guanin und Uracil! Diese “Fehlertoleranz” wird Wobble-Hypothese genannt.
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Akteure der Translation > mRNA
Boten-RNA-Dino: übergibt Bauplan für Aminobombe
Die mRNA ist der erste von drei Akteuren der Translation. Sie wird in die Aminosäuresequenz des Proteins übersetzt (Translation).
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Akteure der Translation > mRNA
Boten-Dino: bringt Kopie der DNA-Baupläne aus Nukleuslabor
Die DNA selbst ist kein Teil der Translation, da sie den Zellkern unter keinen Umständen verlässt. Ihre genetische Information wird deshalb zuerst während der Transkription als RNA kopiert. Die RNA verlässt dann als mRNA den Zellkern. Ihr Ziel sind die Ribosomen.
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Akteure der Translation > Ribosom
Zwei Rhino-Bauschiffe
Die Ribosomen sind im Zytoplasma und bauen die richtigen Aminosäuren nach Bauplan ein. Ein fertiges eukaryotisches Ribosom (80S) besteht aus einer großen und einer kleinen Untereinheit.
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Akteure der Translation > Ribosom
Rhino-Raumschiff: RNA-Halsketten, Wurst-Prot
Die ribosomale RNA macht ⅔ aus, die ribosomalen Proteine ⅓.
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Akteure der Translation > Ribosom
Nuklearbetrieben: Rhino-Bauschiffe
Der Nucleolus ist der Produzent der Ribosom-Bausteine. Diese legen also einen weiten Weg bis ins Zytoplasma zurück.
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Akteure der Translation > Ribosom
Bauschiff mit Pfirsich ist mit mRNA-Gerüst verbunden
Die kleine Untereinheit (40S) hat zwei wichtige Aufgaben.
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Akteure der Translation > Ribosom
Bauschiff mit Pfirsich mit LandeplaTTformen für T-Rex-Piloten
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Akteure der Translation > Ribosom
Schlepp-Transfer-Arm auf großem Rhino-Bauschiff
Die große Untereinheit (60S) besitzt ein aktives Zentrum, welches Peptidyltransferase-Zentrum genannt wird. Es verknüpft die Aminosäuren über Peptidbindungen miteinander, wodurch eine lange Polypeptidkette entsteht.
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Akteure der Translation > tRNA
T-RNex-Schiff hält Aminosaurier
Die tRNA hat vier Arme, von denen zwei besonders wichtig sind. Der Erste ist der Aminosäure-Akzeptor-Arm. Neue Aminosäuren binden an das 3’-Ende dieses Armes.
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Akteure der Translation > tRNA
CaCadu-Vogel + “Diskriminator-Antennen” (3-förmig)
Die Nukleotidsequenz CCA befindet sich am 3’-Ende einer jeden tRNA. Wichtig ist dabei die vor dem CCA-Ende liegende ungepaarte Base. Diese Base spielt bei der Erkennung von Aminosäuren eine entscheidende Rolle, weshalb sie Diskriminator-Base genannt wird (to discriminate: unterscheiden).
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Akteure der Translation > tRNA
T-RNex-Schiff: hat unten Antimaterie-Lichtercode
Der zweite wichtige Arm der tRNA enthält das Anticodon. Das Anticodon ist komplementär zu dem Codon der mRNA. Das Anticodon besteht daher auch aus drei Nukleotiden (Basentripletts).
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Akteure der Translation > tRNA
Aminosaurier durch grüne ATP-Blitze eingefangen
Aminosäuren sind reaktionsträge. Daher müssen Aminosäuren erst aktiviert werden und zwar mit ATP. Durch die Verknüpfung wird Pyrophosphat (PP) freigesetzt und das übrig bleibende AMP bindet an die Aminosäure.
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Akteure der Translation > tRNA
ATP-Synthetase-Hase zielt Amino-ZIEL-Gun auf Aminosaurier
Die Aminoacyl-tRNA-Synthetase katalysiert die komplette Reaktion. Also sowohl die Aktivierung, wie auch die Übertragung der Aminosäure auf die tRNA. Jede Aminosäure hat eine spezifische Aminoacyl-tRNA-Synthetase. Die Synthetase koppelt die tRNAs über den den Aminosäure-Akzeptor-Arm mit den richtigen Aminosäuren.
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Akteure der Translation > tRNA
Aminosaurier nach ATP-Blitzschlag “aktiv” und säuregrün
Es entsteht Aminoacyl-AMP (Acyladenylat) mit einer gemischten Säureanhydridbindung. Die Kopplung der tRNA an die Aminosäure ist energieabhängig. Diese Energie wird später für die Bildung der Peptidbindung benötigt.
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Akteure der Translation > tRNA
Aminosaurier → landet auf T-RNex-Schiff
Der AMP-Rest wird von der Aminosäure abgespalten, um Platz für den “richtigen Partner” zu machen. Jetzt bindet die Aminosäure an die tRNA, genauer gesagt an deren 2’- oder 3’-OH-Gruppe der Ribose des CCA-Endes (am Aminosäure-Arm).
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Akteure der Translation > tRNA
Auf N-Estern der Raumschiffe landen Aminosaurier
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Initiation > Initiationskomplex
Initiationsschwur ist sehr komplex
Das Ziel der Initiation ist, es ein funktionelles Ribosom (beide UE vereint) und einen Initiationskomplex zu bauen. Diese bilden die Grundlage für den nächsten Schritt der Translation (Elongation). Mit Fertigstellen des Initiationskomplexes ist die Initiationsphase der Translation beendet.
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Prärie-Tier mit Kreuz u. Sanduhr: auf kl. Bauschiff m. Rhino-Sohn
Der fertige Präinitiationskomplex entsteht, indem der sog. “ternäre Komplex”, die kleine 40S-Untereinheit des Ribosoms und die mRNA zusammenfinden.
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Neben Prärie-Tier: kernärer Käfer
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Bei Prärie-Tier: mRNA-Bote
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Die Initiator-tRNA ist der erste wichtige Bestandteil des ternären Komplexes. Diese spezielle tRNA hat in jedem Fall die Aminosäure Methionin (Met-tRNA) gebunden.
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Ei-Dino mit Schwanenflügel (F2)
Der zweite Bestandteil des ternären Komplexes ist der Initiationsfaktor eIF2. Dabei steht das “e” für eukaryotisch, das “I” für Initiation.
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Gelber GTP-Blitz
Der letzte Bestandteil ist GTP. GTP hat unterschiedliche Aufgaben in den verschiedenen Phasen der Translation. GTP dient dabei immer der Bereitstellung von Energie.
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Kernäre Käfer zeigt auf Start-Punkt mit sAUG-Napf
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Die mRNA braucht Hilfe, das Ribosom (inklusive den ternären Komplex) zu finden.
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Gelber GTP-Blitz spaltet Ei-Dino 2 auf
GTP wird so zu GDP hydrolysiert. Das liefert u.a. die Energie zur Freisetzung des Initiationsfaktors eIF2. Nun ist der Weg geräumt für die große ribosomale Untereinheit (60S).
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