Genetischer Code / Code Sonne [Eigenschaften] - DNA in Aminosäuren übersetzen [Genetik, Oberstufe]

[Musik] in diesem Video geht es um den genetischen Code einem Code mit Hilfe dessen festgelegt wird welche Aminosäuren in ein Polypeptid bzw Protein eingebaut werden ihr merkt bereits wir müssen das Thema in einem übergeordneten Zusammenhang betrachten muss nachvollziehbar und logisch zu machen wahrscheinlich ist euch der Aufbau der DNA bereits bekannt und die beschäftigt euch inhaltlich mit der Proteinbiosynthese ein Prozess bei dem Proteine synthetisiert bzw hergestellt werden die Informationen für die Synthese eines Proteins liegt ganz verschlüsselt in spezifischen Abschnitten auf der DNA vor die man als Gene bezeichnet genauer gesagt werden über den Prozess der Proteinbiosynthese

also ausgehen als bestimmte DNA-Sequenzen Proteine sind etisiert bis ein Protein letztlich entsteht werden mehrere Schritte durchlaufen und zwar die Transkription die RNA Prozessierung und die Translation diese Vorgänge ausführlich erläutert habe ich in entsprechenden Videos trotzdem sollte man sich noch mal vor Augen führen was während dieser Vorgänge geschieht ein Strang des DNA doppelstrangs den man als codogen Strang bezeichnet weil er den Code die Information für das zu synthetisierende Protein enthält wird in der Transkription als ersten Teilschritt im komplementäre MRN anukleotide transkribiert bzw umgeschrieben eine wesentliche Eigenschaft der DNA ist die komplementäre Basenpaarung Adenin hat immer nur

mit der gegenüberliegenden Base Thymin Guanin hat nur mit zutosin betrachtet man sich die vier rna-basen so fällt auf Thymian die komplementärbasis zu Adenin in der DNA existiert nicht als ehrbar sein die rna-base fungiert als komplementärbasis nehmen die so entstehen wird über den zweiten Zeitschrift der mrna-prozessierung so modifiziert dass eine reife mRNA entsteht die anschließend aus dem Zellkern zu den Ribosomen transportiert wird wo sie im letzten Teil Schritt der Translation in die Aminosäuresequenz eines Proteins übersetzt wird die Translation ist damit also ein Vorgang bei dem die Informationen der mRNA dazu dient eine spezifische Sequenz von Aminosäuren

zu bestimmen und zu verknüpfen so dass ein bestimmtes Poly pepit entsteht nicht verunsichern lassen durch die unterschiedlichen Begriffe der Grundbaustein eines Proteins sind Aminosäure und durch die Verknüpfung dieser Aminosäuren über eine peptid-bindung entsteht ein polype also einen aus verschiedenen Aminosäuren aufgebautes Produkt und dieses bezeichnet man wiederum als Protein wenn wir uns noch mal in Erinnerung rufen das mit Hilfe des genetischen Codes festgelegt wird welche Aminosäuren in ein Protein eingebaut werden denn wissen wir dass wir uns auf translationsebene befinden bei der Translation kann man den genetischen Code Heranziehen der festlegt in welche Abfolge von Aminosäuren eine

mrna-sequenz translatiert wird es gibt 20 verschiedene Aminosäuren allerdings existieren nur 4 rna-basen es stellt sich also die Frage wie viel Basen 20 verschiedene Aminosäuren hervorbringen wenn jede der vier Basen für eine Aminosäure codieren würde dann könnten nur 4 - nehmen wir an es sind zwei aufeinanderfolgende Basen die für eine Aminosäure codieren zum Beispiel würde die Verbindung aus zwei zytosin-basen eine aminosäurekutieren für die vier existierenden rna-basen gibt es insgesamt 16 verschiedene Möglichkeiten der Anordnung oder anders formuliert jede der vier Basen kann mit jeder der vier Basen in einem zwei Buchstaben Code angeordnet sein also 4 hoch

2 bzw 4 x 4 mögliche Codes bzw Aminosäuren hervorbringen zu weniger damit ist klar nur drei aufeinander folgende Basen ein Triplet bringt genug Code Möglichkeiten hervor um 20 Aminosäuren zu kodieren um genau zu sein ergeben sich aus diesem Code 4 hoch 3 bzw 4 x 4 x 4 verschiedene Möglichkeiten genug um 20 Aminosäuren zu kodieren das ist die erste Eigenschaft des genetischen Codes die ihr lernen musste der Code ist ein triple-code eng daran geknüpft ist eine weitere Eigenschaft der Code ist eindeutig drei aufeinander folgende rna-basen auch ein ehrenart oder Codon genannt stehen dabei für eine

Aminosäure der existieren insgesamt 64 verschiedene Möglichkeiten wie man die vier rna-basen in einem drei Buchstaben Code anordnen kann weil es aber nur 20 Aminosäuren gibt muss es einige triplets geben die für die selbe Aminosäure codieren das ist eine weitere wichtige Eigenschaft des genetischen Codes er ist redundant eine Aminosäure kann von mehreren triplets kodiert werden redundant bedeutet überflüssig man sollte den Code auf keinen Fall für ein überflüssigen Code halten überflüssig oder auch uneindeutig wäre der Code dann wenn ein Triplet für zwei oder mehrere verschiedene Aminosäuren stehen würde dann wäre unklar welche Aminosäuren eine wachsende polypeptid-kette einzubauen

ist allerdings wissen wir dass der Code eindeutig ist ein Triplett bzw codoniert eine Aminosäure die Eigenschaft dass der Code redundant das bedeutet einfach nur dass es mehrere Möglichkeiten gibt eine bestimmte Aminosäure einzubauen vinylalan nehmen kann beispielsweise durch das Triplett oh oh oh oder das Triplet UUC eingebaut werden nochmal eine bestimmte Aminosäure kann zwar von mehreren Codons kodiert werden trotzdem codiert ein bestimmtes codeon nur eine einzige - Euro eine weitere Eigenschaft des Codes ist dass er Komma frei und nicht überlappend ist dadurch dass der Code eindeutig ist und immer eintritt bleibt jeweils für eine Aminosäure codiert

ist der Code überlappungsfrei die basentriplets Liegen niemals übereinander bzw überschneiden sich eine Vase wie in diesem Fall die dritte Base oder Ziel gehört nie zu zwei oder mehreren triples sie kann nicht gleichzeitig die erste base des nächsten coderons bilden wie hier skizziert unter Komma frei versteht man dass es innerhalb der RNA-Sequenz keine Pause Signale oder Kommas gibt die jeweils den Beginn oder das Ende eines triple-signalisieren damit haben wir sämtliche Eigenschaften des genetischen Codes geklärt und trotzdem bleiben wichtige Fragen und beantwortet wo genau auf der mRNA beginnt die Synthese eines polypens und welche Signal existiert dass

das Ende der Translation terminiert wenn das Protein fertig ist und dadurch dafür sorgt dass das Protein nicht zu viel Aminosäuren trägt das Triplett AOG also die drei aufeinanderfolgenden Basen Adenin Uracil und Guanin neben eine Sonderstellung ein das Triplet codiert nicht nur für die Aminosäure meteonin sondern es fungiert auch als startcoder es ist damit dass initiationssignal für die Translation die erste Aminosäure einer wachsenden polypeptid-kette ist also immer meteonin wobei die reifenproteine häufig kein Mädchen mehr haben weil es durch Enzyme nach der Translation noch entfernt wird nach der Bindung des Ribosoms an die mRNA wandert die kleine

Untereinheit des Ribosoms die mRNA entlang bis sie auf das Start oder trifft das mRNA Staat oder dann hat also immer die Sequenz AOG weil die wanderungsrichtung der Ribosomen auf der Erde von fünf Strich zu drei Strich Richtung verläuft und die entsprechenden triplets also auch von fünf Strich in Richtung drei Strich gelesen werden ist die kurzsonne als Hilfswerkzeug um zu überprüfen in welcher Aminosäure das jeweilige Triplett übersetzt wird ebenfalls von fünf Strich zu drei Strich zu lesen konkret heißt das dass die dritte Blitz von innen nach außen auf der Code sondern abzulesen sind häufig ist die

Leserichtung in der Code sondern bereits angegeben wie auch hier welche Aminosäuren nach meteonin in die wachsende Polypeptidkette eingebaut wird ist abhängig von der spezifischen mrna-sequenz angenommen das nächste Triplett hat die Basensequenz ACA dann wird als nächste Aminosäure trionin eingebaut auf diese Weise werden die weiteren triplets Schritt für Schritt in die jeweiligen Aminosäuren übersetzt es werden so lange triplets in die Aminosäuren übersetzt das eines der stoppk coderons die Translation terminiert also beendet die drei Codons UAA UAG und Uga haben eine andere Funktion als eine Aminosäure zu kodieren sie signalisieren als stopp-coderns das Ende der Translation die

Translation endet und das Polypeptid wird aus dem translationskomplex freigesetzt ich hoffe dass das so weit halbwegs verständlich war ihr seht wie gut es ist über ein fundiertes Wissen über den molekularen Ablauf der Translation zur Verfügung wenn der Bedarf besteht mache ich gerne Videos zu Anwendungsaufgaben zum genetischen Code in einer Biologie Klausur ist es nicht unwahrscheinlich dass er eine Hand eines DNA Abschnitts eines chronogenen Strangs die passende mRNA und die Aminosäure Sequenz ermitteln sollt wie gesagt gerne in einem weiteren Video eine letzte Eigenschaft des genetischen Codes habe ich noch gar nicht erwähnt und zwar dass er

fast universell ist das heißt dass dieser Code für fast alle Organismen auf der Welt anwendbar ist alle Organismen haben Erbgut bzw DNA und zur Herstellung von Proteinen verwenden alle von ihnen denselben genetischen Code man muss sich mal die Bedeutung dieser Eigenschaften vor Augen führen wenn der Coach für ein menschliches gehen derselbe ist wie für ein bakterielles gehen da kann auch ein menschliches gehen in einem Bakterium wie ihr exprimiert werden ein Vorgang der durch gentechnische Verfahren bereits Anwendung findet und dadurch dass alle Zellen dieselbe molekulare Sprache sprechen funktioniert bei den fast alle Zellen verwenden muss dieser

Code schon sehr früh in der Evolution in der Stammesgeschichte entstanden sein geringfügige Abweichung vom Code existieren beispielsweise bei der Chloroplasten den a und der Mitochondrien DNA die DNA in den Mitochondrien [Musik]