Messenger RNAs – DNA, RNA and the Genetic Code

00:02 Der Transkriptionsprozess ist sehr wichtig und wir sehen ihn am häufigsten assoziiert mit der Synthese von Boten-RNAs. Boten-RNAs sind die Moleküle, die von Ribosom zur Translation in Proteine genutzt werden. Es zeigt sich, dass die Synthese und die Form der Boten-RNAs zwischen prokaryotischen und eukaryotischen Zellen sehr unterschiedlich ist.

00:27 Um Beispiele zu geben, liste ich oben die Merkmale der eukaryotischen Boten-RNAs auf und im unteren Teil die Merkmale der Prokaryoten. Als erstes sehen wir, beginnend mit den Prokaryoten unten, dass wir am 5'-Ende der Boten-RNA einen Triphosphat-Rest finden.

00:42 Bei der eukaryotischen Boten-RNA dagegen finden wir eine ungewöhnliche Struktur, die 5'-Cap genannt wird.

00:48 Dieses 5'-Cap in der eukaryotische Boten-RNA, das Prokaryoten nicht besitzen, hat eine Reihe von Funktionen.

00:54 Die Funktionen, die es in einer Eukaryotischen Zelle erfüllt, sind einerseits der Schutz der Boten-RNA vor dem Abbau, - Dabei stellt sich heraus, dass eukaryotische Boten-RNA aus diesem Grund viel stabiler ist als prokaryotische Boten-RNA - und andererseits hilft es, dass der Tranlationsprozess effizienter ablaufen kann.

01:13 Wenn wir uns auf dem Boten-RNA-Molekül weiter bewegen, kommen wir zu einer Region, die als untranslatierte Region bezeichnet wird.

01:17 Diese untranslatierte Region unterscheidet sich zwischen Prokaryoten und Eukaryoten.

01:24 In Prokaryoten gibt es eine spezielle Sequenz die dem Ribosom hilft zu wissen, wo die Translation des Proteins beginnen soll. Diese Sequenz wird Shine-Dalgarno-Sequenz genannt und findet sich in praktisch jeder prokaryotischen Boten-RNA. Eukaryoten verwenden einen etwas anderen Prozess und haben keine Shine-Dalgarno-Sequenz. Die grüne Region der Boten-RNA hier, wird als kodierende DNA-Sequenz, kurz CDS, bezeichnet, und steht für den Ort, an dem das Gen, das in ein Protein translatiert werden soll, tatsächlich enthalten ist. In eukaryotischen Zellen, entsteht diese Gensequenz durch das Zusammenspleißen von mehreren Teilen einer größeren Boten-RNA.

02:07 In prokaryotische Zellen tritt dieses Phänomen nicht auf. In eukaryotischen Zellen geschieht es durch einen Prozess, der als Spleißen bezeichnet wird, und den wir in prokaryotischen Zellen nicht finden.

02:19 Weiter hinten auf der Boten-RNA können wir die sehen, die der 5'-untranslatierten-Region ähnelt, mit dem Unterschied, dass ihre Größe ziemlich stark zwischen Prokaryoten und Eukaryoten variiert. Bei Eukaryoten kann sie recht groß sein, und besitzt möglicherweise wichtige Funktionen bei der Stabilisierung der Struktur der Boten-RNA sowie als Unterstützung im Ablauf des Translationsprozesses. Prokaryotische Zellen sind viel effizienter in der Nutzung der Nukleinsäure und haben in der Regel eine recht kurze 3'-untranslatierte-Region. Das abschließende 3'-Ende der Boten-RNA besitzt wichtige Funktionen und ist auch recht unterschiedlich bei Prokaryoten und Eukaryoten. Bei Eukaryoten finden wir dort eine Sequenz, der sogenannte Poly-A-Schwanz. Dies bezieht sich darauf, dass es am 3'-Ende der eukaryotischen Boten-RNAs eine lange Kette von Adenosinresten gibt, die an das Ende der Boten-RNA gebunden sind Diese spielen anscheinend eine Rolle für die Stabilität der Boten-RNA und auch bei der Effizienz der Translation,indem sie das Ribosom bei einer effizienteren Translation unterstützen.

03:20 Der Poly-A-Schwanz kann auch beim Austritt der Boten-RNA aus dem Zellkern eine Rolle spielen .

03:25 Erinnere dich, dass Eukaryoten einen Zellkern haben, im Gegensatz zu Prokaryoten. Prokaryoten haben am 3'-Ende ihrer Boten-RNA typischerweise keine zusätzlichen Sequenzen, wie zum Beispiel einen Poly-A-Schwanz, aber sie können dort vor dem Ende zusätzliche Gene tragen.

03:39 Wenn sie einen solchen Aufbau hat, wird die prokaryotische Boten-RNA als Operon bezeichnet.

03:45 Das Operon trägt mehrere kodierende Sequenzen im Inneren.

03:50 Damit haben wir nun die Diskussion abgeschlossen, über die Struktur der Nukleinsäuren, ein wenig über die DNA-Replikation und -Transkription, Prozesse bei Eukaryoten und Prokaryoten.

04:00 Der Translationsprozess folgt in einer weiteren Vorlesung.