Unterschied zwischen Transkription und Translation
Kurz gesagt
Bei der biologischen Transkription wird die Information eines DNA-Abschnitts in RNA umgeschrieben. Bei der Translation dient meist die mRNA als Vorlage, um an einem Ribosom eine Polypeptidkette herzustellen. Diese faltet sich häufig während oder nach der Translation und wird gegebenenfalls weiterverarbeitet, bevor sie funktionsfähig ist. Beide Schritte gehören zur Genexpression.
Der HauptunterschiedBei der Transkription wird DNA in RNA umgeschrieben; bei der Translation liest ein Ribosom mRNA und setzt daraus eine Polypeptidkette zusammen.
Beide verarbeiten genetische Information im Rahmen der Genexpression; die Transkription erzeugt RNA aus DNA, während die Translation aus mRNA eine Aminosäurekette bildet.
Steckbriefe
Steckbrief: Transkription
Die Transkription ist der Vorgang, bei dem eine RNA-Polymerase die Information eines DNA-Abschnitts in eine RNA-Kopie überträgt. Je nach Gen entsteht zum Beispiel mRNA, tRNA oder rRNA.
- DNA als Vorlage
- RNA-Polymerase beteiligt
- RNA als Produkt
Beispiel In einer Zelle wird ein Gen für ein Enzym in eine mRNA transkribiert.
Steckbrief: Translation
Die Translation ist die Herstellung einer Aminosäurekette nach der Basenfolge einer mRNA. Ribosomen lesen die mRNA, während passende tRNAs die jeweiligen Aminosäuren heranbringen.
- mRNA als Vorlage
- Ribosom beteiligt
- Aminosäurekette als Produkt
Beispiel Ein Ribosom liest die mRNA für ein Enzym und verknüpft passende Aminosäuren.
Auf einen Blick
| Merkmal | Transkription | Translation |
|---|---|---|
| Was ist es? | Umschreiben von DNA-Information in RNA | Übersetzen von mRNA-Information in eine Aminosäurekette |
| Typisch | RNA-Polymerase verbindet passende RNA-Bausteine | Ribosom liest mRNA in Dreiergruppen |
| Wofür / wann? | RNA für Genregulation oder Proteinherstellung bereitstellen | Proteine nach genetischer Vorlage herstellen |
| Beispiel | Ein Gen wird als mRNA abgeschrieben | Ein Ribosom baut ein Protein aus Aminosäuren |
| Vorlage | Ein DNA-Strang eines Abschnitts | Die Basenfolge eines mRNA-Moleküls |
| Beteiligte | RNA-Polymerase und weitere Hilfsfaktoren | Ribosom, tRNAs und Aminosäuren |
| Ergebnis | RNA; bei protein-codierenden Genen zunächst ein RNA-Transkript, bei Eukaryoten meist prä-mRNA | Polypeptidkette, die sich häufig während oder nach der Translation faltet und gegebenenfalls weiterverarbeitet wird, bevor sie funktionsfähig ist |
| Leseschritt | DNA-Basenfolge wird komplementär in RNA übertragen | mRNA wird Codon für Codon gelesen |
Im Detail
Was während der Transkription passiert
Die RNA-Polymerase bindet an einen bestimmten DNA-Bereich und öffnet dort einen kurzen Abschnitt der Doppelhelix. Sie nutzt einen der DNA-Stränge als Vorlage und setzt dazu passende RNA-Bausteine zusammen. Das RNA-Molekül wächst in einer festgelegten Richtung.
Die RNA-Sequenz ist komplementär zur Vorlage: Wo die DNA Adenin enthält, steht in der RNA meist Uracil statt Thymin. Bei protein-codierenden Genen kann das entstandene RNA-Molekül zunächst eine Vorstufe sein, die vor ihrer Nutzung weiterverarbeitet wird.
Wie die Translation den Code liest
Das Ribosom bindet an die mRNA und liest deren Basen in Gruppen von je drei, den Codons. Die meisten Codons codieren eine Aminosäure. Das Startcodon (meist AUG) markiert den Beginn und codiert zugleich Methionin; Stopcodons markieren das Ende der Proteinsynthese. Die Reihenfolge der Codons legt damit die Reihenfolge der Aminosäuren fest.
tRNAs wirken als Vermittler: Sie tragen jeweils eine bestimmte Aminosäure und erkennen mit einem passenden Abschnitt ein mRNA-Codon. Das Ribosom verknüpft die angelieferten Aminosäuren. Die entstehende Kette faltet sich anschließend und kann weitere Veränderungen durchlaufen, bevor sie ihre Funktion erfüllt.
Ort und zeitlicher Ablauf
Bei Eukaryoten findet die Transkription der meisten Gene im Zellkern statt; Mitochondrien und (bei Pflanzen) Chloroplasten transkribieren jedoch ebenfalls eigene Gene. Die Translation der meisten mRNAs läuft an Ribosomen im Zellplasma oder am rauen endoplasmatischen Retikulum; mitochondriale und (bei Pflanzen) chloroplastidäre mRNAs werden in den jeweiligen Organellen translatiert. Eine im Zellkern transkribierte mRNA muss den Zellkern verlassen, bevor sie im Zellplasma oder am rauen ER translatiert werden kann.
Bei Bakterien gibt es keinen Zellkern, der DNA und Ribosomen räumlich trennt. Deshalb können Transkription und Translation teilweise gleichzeitig ablaufen: Ribosomen beginnen mit dem Lesen einer mRNA, während sie noch hergestellt wird.
Nicht jede RNA wird übersetzt
Transkription bedeutet nicht automatisch, dass am Ende ein Protein entsteht. Viele RNA-Moleküle erfüllen selbst Aufgaben in der Zelle: tRNA bringt Aminosäuren zum Ribosom, und rRNA ist ein wichtiger Bestandteil des Ribosoms. Solche RNA-Produkte werden nicht in eine Aminosäurekette übersetzt.
Auch die Translation betrifft nicht unmittelbar die DNA. Die mRNA vermittelt die Information zwischen Gen und Ribosom. Diese Trennung ermöglicht unter anderem, dass Zellen RNA verarbeiten oder den Zugang zu bestimmten Genen regulieren.
Woran erkennt man den Unterschied?
- Fragen Sie zuerst, welche Vorlage verwendet wird: DNA spricht für Transkription, mRNA für Translation.
- Achten Sie auf das Produkt: Entsteht RNA, handelt es sich um Transkription; entsteht eine Aminosäurekette, um Translation.
- Ordnen Sie RNA-Polymerase dem Abschreiben und Ribosom sowie tRNA dem Übersetzen zu.
- Prüfen Sie, ob von Codons die Rede ist: Sie werden bei der Translation auf der mRNA gelesen.
Gemeinsamkeiten
- Beide gehören zur Genexpression und beruhen auf genetischer Information.
- Beide laufen schrittweise und mithilfe spezialisierter Zellbestandteile ab.
- Beide können von der Zelle reguliert werden.
Häufiger Irrtum
Irrtum: „Bei der Transkription entsteht direkt ein Protein.“
Richtig: Bei der Transkription entsteht RNA. Eine Aminosäurekette wird bei der Translation hergestellt.
Irrtum: „Jede RNA wird in ein Protein übersetzt.“
Richtig: Nur bestimmte mRNAs dienen als Vorlage für die Translation; viele RNAs erfüllen andere Aufgaben.
Häufige Fragen
Was kommt zuerst: Transkription oder Translation?
Bei der üblichen Genexpression wird zunächst RNA transkribiert und anschließend eine mRNA translatiert. Bei Bakterien können beide Vorgänge teilweise gleichzeitig stattfinden, weil kein Zellkern sie trennt.
Welche Rolle spielt die tRNA bei der Translation?
Eine tRNA bringt eine bestimmte Aminosäure zum Ribosom. Mit ihrem Anticodon erkennt sie ein passendes Codon auf der mRNA und hilft so, die richtige Aminosäure einzubauen.
Wird bei der Transkription der ganze DNA-Strang kopiert?
In der Regel wird nur ein bestimmter Abschnitt eines DNA-Strangs als Vorlage verwendet. Dieser Abschnitt entspricht meist einem Gen oder einem Teil davon, nicht dem gesamten DNA-Molekül.
