Verwertung genetischer Information in der Zelle

Überblick

Die bisher beschriebene Einförmigkeit der DNA in ihrem Aufbau steht im Widerspruch zu der großen Anzahl vielfältiger Informationen, die sie enthalten sollte, wenn sie tatsächlich die Grundlage von Vererbungsvorgängen darstellt. Die einzige in der DNA enthaltene Variabilität besteht in der Folge von insgesamt vier unterschiedlichen Basen. Diese Variabilität genügt jedoch, um umfangreiche Information zu speichern, wenn man annimmt, daß diese Information in Form eines Codes vorliegt, der mehrere Basen als Codewort umfaßt. Der in der DNA verwendete genetische Code ist ein Triplett-code, der jeweils eine Gruppe von drei aufein-anderfolgenden Basen umfaßt. Dieser Code ist für alle Organismen nahezu identisch.

Die für die Zelle entscheidende Information ist die Festlegung einer spezifischen Aminosäuresequenz in aufeinanderfolgenden Basentri-pletts der DNA. Diese Triplettbasensequenz kann in der Zelle durch die Bildung entsprechender Proteine umgesetzt werden. Hierzu bedient sich die Zelle einer weiteren Nukleinsäure, der einsträngigen Messenger-RNA (mRNA). Diese mRNA wird an der DNA nach dem gleichen Duplikationsverfahren synthetisiert (Transkription), das auch bei der Replika-tion zur Anwendung kommt. Die mRNA repräsentiert jedoch nur den einen der beiden DNA-Stränge, der als kodierender (kodogener) Strang bezeichnet wird.

Wie der Name besagt, dient die mRNA als Bote zur Übertragung der genetischen Information ins Cytoplasma. Hier findet mit ihrer Hilfe an den Ribosomen die Proteinsynthese (Translation) statt. Jedes Basentriplett definiert eine Aminosäure. Sie wird von einer Transfer-RNA (tRNA) in der von der mRNA festgelegten Reihenfolge an die vorangehende Aminosäure geknüpft. Die tRNA erkennt ein Triplett in der mRNA mit Hilfe ihres Anticodons. Sie ist mit der zugehörigen Aminosäure beladen, die nun der wachsenden Polypeptidkette angefügt werden kann.