Proteinsynthese

[Gichin_Funakoshi]

Moin Forum,

Wir behandeln in Bio momentan die Proteinsynthese. Mich interessiert, was für Krankheiten entstehen, wenn zum Beispiel Transkription oder Translation gehemmt sind. Gibt es das überhaupt, wenn ja was für Symptome sind zu erwarten?

Dankeschön

[Gichin_Funakoshi]

Noch eine Frag hätte ich.
Im Vergleich zu einer pflanzlichen Zelle besitzt ein Bakterium keine Chloroplasten. Da frage ich mich, wo sie ihre Energie herbekommen!?
Durch Endocytose, oder was??? :-???

[Scrotum]

Krankheiten, die auf eine allgemein gestörte Transkription und Translation zurückzuführen sind? Fällt mir nichts ein im Moment..

Auf alle Fälle sind Transkription und Translation wichtige Angriffspunkte von Antibiotika, Viro- und Zytostatika.

Bakterien beziehen ihre Energie aus dem Abbau von energiereichen organischen Verbindungen (z.B. Glucose), im Grunde genommen ähnlich wie wir. Obwohl sie ja keine Mitochondrien haben, gibt es auch Bakterien die sogar eine eigene Atmungskette haben. Die befindet sich dann in der Zellmembran.

[Evil]

Wenn Transkripition oder Translation gehemmt sind, stirbt die Zelle. Dies ist der Effekt von zytostatisch/zytotoxisch wirkenden Substanzen (Chemotherapie) beim Menschen oder Antibiotika bei Bakterien.

EDIT: Uups, das hatte Scrotum ja auch schon geschrieben... :-blush

[Die Niere]

Bakterien beziehen ihre Energie aus dem Abbau von energiereichen organischen Verbindungen (z.B. Glucose), im Grunde genommen ähnlich wie wir. Obwohl sie ja keine Mitochondrien haben, gibt es auch Bakterien die sogar eine eigene Atmungskette haben. Die befindet sich dann in der Zellmembran.Daher die Theorie, dass unsere Mitochondiren früher mal eigene bakterielle Organismen waren, die sich "eingeschlichen" haben.

gruesse, die niere

[Gichin_Funakoshi]

Wie stört den die Chemotherapie die Translation oder Transkription genau?

[test]

Das zu erklären sprengt hier den Rahmen würde ich sagen. Leih dir doch mal ein Pharmakologiebuch aus, da ist das meist ganz gut beschrieben, auch diie ganzen Abläufe die zur Tumorentstehung führen.

[Gichin_Funakoshi]

Hmmmm... wahrscheinlich recht kompliziert!

[Evil]

Die ganze Materie ist kompliziert! :-D

Was glaubst Du, wieso Biochemie über mehrere Semester geht und der Stoff dann teilweise nochmal in Mikrobiologie und Pharmakologie behandelt wird?

[milz]

Wie stört den die Chemotherapie die Translation oder Transkription genau?
Bindung/Quervernetzung von DNA/RNA-Strängen (Alkylantien, Cisplatin), Einbau "falscher DNA-Bausteine", was zum Kettenabbruch führt (5-Floururacil, Cytarabin, Azathioprin, 6-Mercaptopurin), Einschieben (interkalieren) der Substanz zwischen die Basen in der DNA (Daunorubicin, Bleomycin), Hemmung der Folsäuresynthese, Folsäure wird für die DNA-Synthese gebraucht (Methotrexat).

Anderer Ansatz:
Störung der Zellteilung durch Mitosespindel(Mikrotubuli)gifte wie Vincristin, Vinblastin, Paclitaxel.

Die Stoffe greifen also vor allem bei sich schnell teilenden Zellen, wie Darmschleimhaut, Haarwurzel und Tumorzellen.

[Scrotum]

Daher die Theorie, dass unsere Mitochondiren früher mal eigene bakterielle Organismen waren, die sich "eingeschlichen" haben.

gruesse, die niere

Auch bekannt als "Endosymbiontentheorie".

[Gichin_Funakoshi]

:-lesen
Ich habe noch ein weiteres Problem.
Bei der Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese wird doch jediglich bewiesen, dass aus einem Stück der DNA Enzym oder allgemein Polypeptidketten hergestellt werden. So weit so gut!
Jetzt hat der Herr Tatum allerdings komische Sachen in seinem Versuch gemacht. Er hat Mangelmutanten erzeugt, welche die AMINOSÄURE Argenin nicht synthetisieren können, da die Enzyme fehlten, um die Vorstufen in Argenin umzuwandeln.
WAS FÜR VORSTUFEN???
Ich dachte bisher, dass diese tolle Aminosäure ganz einfach bei der Translation aus der info eines Basentriplett der DNA hergestellt wird. :-???
Allerdings habe ich da noch nie etwas von Vorstufen der Aminosäuen gehört.
Es ist klar, dass ich einen gewissen Enzymkomplex benötige, um die Biosynthese erfolgreich zu Ende zu bringen.
Aber, da hätte ich jetzt zum Beispiel an das Enzym Polymerase gedacht oder Topoisimeres, die zu pathologischem Mist führen. Aber keine VORSTUFEN!?

Ich geh jetzt schlafen. :-( :-nix

[Gichin_Funakoshi]

Ups es heißt Topoisomerase

[Froschkönig]

Jetzt hat der Herr Tatum allerdings komische Sachen in seinem Versuch gemacht. Er hat Mangelmutanten erzeugt, welche die AMINOSÄURE Argenin nicht synthetisieren können, da die Enzyme fehlten, um die Vorstufen in Argenin umzuwandeln.
WAS FÜR VORSTUFEN???
Ich dachte bisher, dass diese tolle Aminosäure ganz einfach bei der Translation aus der info eines Basentriplett der DNA hergestellt wird. :-??? Nein, so ist das falsch. Aus einem DNA-Strang wird gar nie nicht eine Aminosäure. Die DNA stellt das im Zellkern jeder Zelle enthaltene Erbgut dar, welches zum Zwecke der Proteinbiosynthese in RNA transkribiert wird, aus dem Zellkern in dieser Form dann ausgeschleust wird und zu den sogenannten Ribosomen gelangt, an welchem diese RNA dann in Proteine "übersetzt" wird. Dabei liefert ein Triplett aus 3 RNA-Basen eine spezifische Kodierung, die für EINE der 20 "proteinogenen" Aminosäuren (Alanin, Glycin, Arginin, Leucin, Isoleucin, Valin, Glutamin, Lysin, Prolin, Phenylalanin, Asparagin, Tryptophan, Methionin, Tyrosin, Methionin, Cystein, Threonin, Histidin, Glutaminsäure und Asparaginsäure...puh...fast wär ich gescheitert, die hab ich echt schon verdammt lang nimmer aufzählen müssen *g*) steht...die RNA-Kette ist also nur ein Bauplan, welcher dem Ribosom vermittelt, in welcher Reihenfolge es Aminosäuren (die völlig unabhängig von der RNA ebenfalls in der Zelle vorhanden sein müssen - oder eben evtl. deren chemische Vorstufen -, damit das funktioniert) aneinanderhängen soll, um dann als komplexe Struktur zahlreicher Aminosäuren schließlich ein Enzym, einen Membranrezeptor oder weiß gott was noch alles, was eine Zelle so braucht, zu bilden ;-) Wie du also schon richtig sagtest, geht es um die INFO aus den Basentripplets..aus einer INFO wird aber kein völlig anderes chemisches Molekül, die RNA ist also grob gesagt nix anderes als ne Aufbauanleitung von IKEA :-D Es wird also nicht aus einer RNA-Kette ein Enzym komplett neu hergestellt, sondern lediglich auf Grund der Basenabfolge der RNA eines aus den zur Verfügung stehenden Einzelbestandteilen - den Aminosäuren - "gebaut", wobei die Bauteile zusätzlich vorhanden sein müssen..ok, ich werd erklärungsmäßig redundant.....

Manche dieser 20 Aminosäuren sind sogenannte "essentielle" Aminosäuren, d.h. wir müssen sie mit unserer Nahrung aufnehmen, denn unser Körper ist nicht in der Lage, sie selbst zu synthetisieren, andere wiederum können wir in bestimmten Stoffwechselprozessen aus Vorstufen herstellen und auch wenn das vermutlich zu weit führt: Vorstufen des Arginins wären Citrullin oder Ornithin, gebildet in der Leber beim sog. "Harnstoffzyklus"...die Versuche von TATUM und BEADLE ergaben schließlich, in welcher Reihenfolge die Argininsynthese im Organismus abläuft, nämlich von der Vorstufe X über Ornithin und Citrullin zu Arginin :-)

Nachtrag: Die Polymerase oder Topoisomerase sind Enzyme, die in der DNA-Replikation vor einer Zellteilung wichtig sind, um die Erbgutinformationen zu verdoppeln um für beide künftigen Tochterzellen einen kompletten "Datensatz" zu schaffen, mit der Proteinbiosyntheese haben die überhaupt nix zu tun ;-)

Gruß,
Der Frosch

[Alles wird gut]

Nachtrag: Die Polymerase oder Topoisomerase sind Enzyme, ... , mit der Proteinbiosyntheese haben die überhaupt nix zu tun ;-)

Gruß,
Der Frosch

Um auch mal pingelig zu sein: Natürlich hat die Polymerase auch was damit zu tun - ohne DNA-abhängige RNA-Polymerase keine (pre-)mRNA (Translation) -> kein Bauplan für die Ribosomen -> keine Proteinbiosynthese (Transkription)
Ohne die Topoisomerase widerum kommt die Polymerase gar nicht an die Gene ran. Sie setzen zwar nicht die Aminosäuren zusammen, sind aber dennoch ein wichtiges Glied im Ablauf der Synthese! ;-)

[Froschkönig]

Um auch mal pingelig zu sein: Natürlich hat die Polymerase auch was damit zu tun - ohne DNA-abhängige RNA-Polymerase keine (pre-)mRNA (Translation) -> kein Bauplan für die Ribosomen -> keine Proteinbiosynthese (Transkription)
Ohne die Topoisomerase widerum kommt die Polymerase gar nicht an die Gene ran. Sie setzen zwar nicht die Aminosäuren zusammen, sind aber dennoch ein wichtiges Glied im Ablauf der Synthese! ;-)
Ja stimmt schon, aber nachts um 2 hatte ich für solche Dinge dann keinen Nerv mehr und ich wollte den armen Threadstarter nicht noch mehr verwirren ;-)

[Gichin_Funakoshi]

Habe aber noch eine Bitte (vielleicht folgen nachher noch welche)

Könnte jemand das bitte Korrekturlesen?


Ich erkläre mal Transkription!

Man kann den gesamten Vorgang in 2 Abschnitte gliedern.

Initiation:
Als erstes muss der Startpunkt ausfindig gemacht werden. Dieser wird aufgrund einer bestimmten Basensequenz erkannt. Als nächstes müssen die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Basen aufgetrennt werden und die gesamte Doppelhelix aufgewunden werden. Dies geschieht durch das Enzym Helicase. Des weitern ist es nötig die beiden Einzelstränge durch ein weiteres Enzym zu stabilisieren.

Elongination:
Synthese des Leitstrangs: Als Startmolekül wird jetzt ein Primer gebraucht, welcher sich an die entsprechende Stelle des Leitstrang anheftet. Dieser wurde zuvor von der Primase synthetisiert. Die Primase heftet sich mit ihrem aktiven Zentrum an die 3' OH-Gruppe des Primers und verknüpft nun der Replikationsgabel folgend die Nukleosidtriphosphate an den Leitstrang unter Abspaltung zweier Phosphate, wodurch die nötige Energie entsteht. Dies geschieht von 5'-3' Richtung

Synthese des Folgestrangs:

Da die Primase nur von 5'-3' synthetisieren kann, müssen an ihr mehrere Primer angeheftet werden, da sich aufgrund der Antiparallelität der DNA eine von der Replikationsgabel weg verlaufende Syntheserichtung ergibt. Nun wird von Primer zu Primer synthetisiert. Allerdings bleiben noch Stücke ohne Nukleotide übrig, da nicht ganz bis zum nächsten Primer synthetisiert wird. Diese Stücke werden durch die Ligase "gefüllt".

Ich hoffe, dass das im Prinzip stimmt.

[milz]

Wer will kann auch mal bei Wikipedia vorbeischauen, das erspart vielleicht unnötige Schreiberei: ;-)

http://de.wikipedia.org/wiki/Proteinbiosynthese

[Gichin_Funakoshi]

Jedenfalls in der Beziehung. Dazu könnte ich auch in meine Schulbücher schauen ;-) . Außerdem wollte ich es nochmal dadurch verinnerlichen und in meinen eigenen Worten erklären. Also, es wäre nett, wenn jemand dazu etwas sagen könnte. Manche Aspekte fehlen in wikipedia, soviel ich weiß!

[Gichin_Funakoshi]

Ich bin so ein Ochse!
Ich habe da dir Replikation erklärt! :-))

Aber das war es auch, was ich wollte. Die Überschrift ist nur falsch.