Transkription
- Welcher DNA-Strang wird abgelesen – und woher weiß das Enzym das?
- Warum entsteht mRNA und nicht gleich das Protein?
Transkription - 1. Schritt der Proteinbiosynthese
Bei der Transkription (lat. transscribere = hinüberschreiben/umschreiben) werden die zur Proteinherstellung benötigten Informationen von der DNA in eine mRNA (messenger) umgeschrieben. Dies geschieht durch ein speziell dafür zuständiges Enzym, die RNA-Polymerase.
Die mRNA wird dazu benötigt, die Information aus dem Zellkern im Cytoplasma zu verwenden, weil dort der Ort der Proteinherstellung (= Translation) ist. Zudem können die Enzyme die notwendigen Herstellungsschritte nicht an der DNA ausführen, weshalb auch bei Prokaryoten (ohne Zellkern) eine RNA produziert wird.
Ablauf
a) Initiation
Die DNA besteht aus zwei Strängen, dem Sense-Strang und dem Antisense-Strang. Transkribiert wird nur der Antisense-Strang(=codogener Strang). Um diesen zu erhalten, muss die DNA aufgetrennt werden.
Die RNA-Polymerase öffnet den DNA-Doppelstrang an einem Promotor (DNA-Sequenz mit spezifische Basenabfolge an einem Genanfang)
b) Elongation
Die RNA-Polymerase bewegt sich in 5‘-3‘-Richtung an der DNA entlang. Am Matrizenstrang (=codogener Strang) lagern sich in 5‘-3‘-Richtung die komplementären RNA-Nukleotide mit den passenden Basen an und bilden eine mRNA. Die Nukleotide befinden sich bereits in der Nähe des Enzyms und werden nicht von diesem produziert.
c) Termination
Die RNA-Polymerase stößt auf eine Terminatorsequenz (spezifische Basenabfolge). Sie hält an und löst sich von der DNA. Die fertige mRNA verlässt den Kern durch eine Kernpore.
Unterschied zwischen Prokaryoten und Eukaryoten
Die Proteinbiosynthese bei Eukaryoten und bei Prokaryoten ist im Prinzip gleich. Doch die synthetisierte mRNA fällt kürzer aus als der entsprechende DNA-Abschnitt. Generell setzen sich die Gene der Eukaryoten aus Exons und Introns zusammen, weshalb diese als Mosaikgene bezeichnet werden. Die Exons enthalten die genetische Information für die mRNA, wobei die Introns keine solche Information liefern.
Bei der Transkription wird das ganze Mosaikgen abgelesen, wodurch die prä-mRNA entsteht. In der Prozessierung entsteht dann die mRNA:
- Ein spezielles Nukleotid (Kappe) wird an das 5'-Ende der prä-mRNA als Schutz vor enzymatischen Abbau angefügt.
- Spleißen: Die Intronabschnitte werden herausgeschnitten und die Exonabschnitte werden enzymatisch zusammengefügt.
- Der Poly-A-Schwanz (100-200 Adenin-Nukleotide) wird an das 3'-Ende der mRNA gehängt, damit sich nicht mehrere RNAs aneinanderhängen.
Erklärung von Serlo Education e. V., lizenziert unter CC BY-SA 4.0 – Original bei Serlo, CC BY-SA 4.0, übernommen am 2026-09-03.
Schlau Fassung
Transkription – die Arbeitskopie entsteht
- Ort: der Zellkern. Ergebnis: ein mRNA-Strang, der den Kern durch die Kernporen verlässt.
- Ablauf: Die RNA-Polymerase bindet an eine Startstelle (Promotor), trennt die beiden DNA-Stränge und liest den codogenen Strang ab. Nach der Basenpaarung entsteht daraus die mRNA; an einer Stoppstelle löst sich das Enzym wieder.
- Nur ein Strang wird abgelesen. Welcher, legt der Promotor fest – er bestimmt Richtung und Beginn. Der andere Strang hat dieselbe Information in gespiegelter Form und wird hier nicht gebraucht.
- Basenpaarung mit einem Unterschied: A der DNA wird zu U der RNA (nicht zu T), T zu A, C zu G, G zu C.
- Warum nicht direkt das Protein? Die DNA ist das Original der Zelle. Eine Kopie kann gefahrlos in großer Zahl entstehen, benutzt und wieder abgebaut werden – und genau darüber regelt die Zelle, wie viel Protein sie gerade braucht.
Aufgaben
- Nenne Ort, Enzym und Ergebnis der Transkription.
Lösung
Zellkern, RNA-Polymerase, mRNA. - Der codogene Strang lautet TACGAT. Wie lautet die mRNA?
Lösung
AUGCUA. - Warum ist es sinnvoll, dass die mRNA nach Gebrauch abgebaut wird?
Lösung
Sonst liefe die Produktion weiter, obwohl das Protein nicht mehr gebraucht wird; der Abbau beendet das Signal.
Weiterführende Aufgaben
- Vergleicht Transkription und Replikation in einer Tabelle: Enzym, Vorlage, Ergebnis, Ort, Anlass.