Translation, die Synthese von Protein aus RNA. Die Erbinformation ist in der Nukleotidsequenz der DNA in einem Code enthalten. Die kodierte Information der DNA wird bei der Transkription getreu in eine Form der RNA, die Boten-RNA (mRNA), kopiert, die dann in Aminosäureketten übersetzt wird. Die Aminosäureketten werden zu Helices, Zickzacklinien und anderen Formen gefaltet, um Proteine zu bilden, und sind manchmal mit anderen Aminosäureketten verbunden.
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Die spezifischen Mengen an Aminosäuren in einem Protein und ihre Sequenz bestimmen die einzigartigen Eigenschaften des Proteins; zum Beispiel enthalten Muskelprotein und Haarprotein die gleichen 20 Aminosäuren, aber die Sequenzen dieser Aminosäuren in den beiden Proteinen sind sehr unterschiedlich. Wenn man sich die Nukleotidsequenz der mRNA wie eine schriftliche Botschaft vorstellt, kann man sagen, dass diese Botschaft vom Übersetzungsapparat in „Wörtern“ aus drei Nukleotiden gelesen wird, die an einem Ende der mRNA beginnen und sich über die Länge des Moleküls erstrecken. Diese Drei-Buchstaben-Wörter werden Codons genannt. Jedes Codon steht für eine bestimmte Aminosäure. Wenn also die Botschaft in der mRNA 900 Nukleotide lang ist, was 300 Codons entspricht, wird sie in eine Kette von 300 Aminosäuren übersetzt.
Die Übersetzung findet auf Ribosomen statt – komplexen Partikeln in der Zelle, die RNA und Proteine enthalten. In Prokaryoten (Organismen ohne Zellkern) werden die Ribosomen auf die mRNA geladen, während die Transkription noch läuft. Die mRNA-Sequenz wird jeweils um drei Basen von ihrem 5′-Ende zu ihrem 3′-Ende hin abgelesen, und eine Aminosäure wird von ihrer jeweiligen Transfer-RNA (tRNA) an die wachsende Kette angehängt, bis die vollständige Proteinkette zusammengesetzt ist. Die Übersetzung wird gestoppt, wenn das Ribosom auf ein Abbruchcodon trifft, normalerweise UAG, UAA oder UGA (wobei U, A und G für die RNA-Basen Uracil, Adenin bzw. Guanin stehen). Spezielle Freisetzungsfaktoren verbinden sich als Reaktion auf diese Codons mit dem Ribosom, und das neu synthetisierte Protein, die tRNAs und die mRNA dissoziieren alle. Das Ribosom steht dann für die Interaktion mit einem anderen mRNA-Molekül zur Verfügung.
Eine mRNA wird von mehreren Ribosomen entlang ihrer Länge übersetzt, jedes in einem anderen Stadium der Übersetzung. In Eukaryonten (Organismen, die einen Zellkern besitzen) sind Ribosomen, die Proteine produzieren, die in derselben Zelle verwendet werden sollen, nicht mit Membranen verbunden. Proteine, die an einen anderen Ort im Organismus exportiert werden müssen, werden jedoch von Ribosomen synthetisiert, die sich an der Außenseite von abgeflachten Membrankammern befinden, die als endoplasmatisches Retikulum (ER) bezeichnet werden. Eine fertige Aminosäurekette wird in den inneren Hohlraum des ER extrudiert. Anschließend transportiert das ER die Proteine über kleine Bläschen zu einer anderen zytoplasmatischen Organelle, dem Golgi-Apparat, der wiederum weitere Bläschen abspaltet, die schließlich mit der Zellmembran verschmelzen. Das Protein wird dann aus der Zelle freigesetzt.