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Ein Protein besteht aus einer langen Kette miteinander verbundener Aminosäuren. Die Information, welche Aminosäure in welcher Reihenfolge aneinandergehängt werden müssen, ist in einer Abfolge von sogenannten Triplettcodes (Codons) auf den Genen gespeichert. Ein Codon besteht aus jeweils drei Nukleobasen und kodiert für eine der 20 vorkommenden Aminosäuren. Die vier verschiedenen Nukleobasen (A, G, C, U) kombinieren sich zu 4 x 4 x 4=64 verschiedenen Codons. 61 dieser Codons kodieren für die 20 Aminosäuren und 3 Codons sind sogenannte Stoppcodons, die als Stoppschilder dienen und die Synthese des Proteinmoleküls beenden. Für viele der 20 Aminosäuren gibt es also mehrere unterschiedliche Codierungen. Der Code ist «redundant».
Die mRNA wird von einem Ribosom abgelesen. Normalerweise beginnt die Proteinsynthese an einem AUG Codon. Die entsprechende Aminosäure, Methionin, wird über eine tRNA an das Ribosom gebracht. Anschliessend wird das Protein Aminosäure für Aminosäure als lange Kette aufgebaut. Dabei gleitet das Ribosom in 3-Nukleotid-Schritten über die mRNA.
Die transfer-RNAs (tRNAs) sind die Überbringer der jeweiligen Aminosäuren gemäss Triplettcode. Auf der einen Seite der tRNA befindet sich das Anticodon, welches das Codon auf der mRNA erkennt und daran bindet. Auf der anderen Seite ist die zugehörige Aminosäure gekoppelt, welche vom Ribosom auf die wachsende Polypeptidkette übertragen wird. Die freie tRNA wird dann entlassen und macht Platz für eine neu eintreffende tRNA. Das Ribosom gleitet dabei schrittweise über die mRNA.