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'''Codogener Strang''' oder '''Matrizen-Strang''' wird derjenige [[Desoxyribonukleinsäure|DNA]]-Einzelstrang der DNA-[[Doppelhelix]] eines [[protein]]codierenden [[Gen]]s genannt, der bei der [[Transkription (Biologie)|Transkription]] für den Aufbau eines [[Ribonukleinsäure|RNA]]-Einzelstrangs genutzt wird.
[[Datei:DNA transcription.svg|mini|hochkant=1.5|Schematische Darstellung der beiden [[DNA]]-Stränge und des entstehenden [[RNA]]-Transkripts bei der [[Transkription (Biologie)|Transkription]] durch [[RNA-Polymerase]]. Der '''codogene''' oder ''Matrizen-Strang'' ist hier mit „Antisense“ bezeichnet, mit „Sense“ der ''Nichtmatrizen-Strang'' der DNA. (Jedes [[Chromatid]] eines [[Chromosom]]s enthält einen langen DNA-[[Doppelhelix|Doppelstrang]]; in [[Kondensation (Genetik)|kondensiertem]] Zustand ist die Transkriptionsaktivität jedoch nur sehr gering.)]]

Der codogene Strang enthält jenen DNA-Abschnitt, den eine [[RNA-Polymerase]] als [[Matrize (Genetik)|Matrize]] für das aus [[Ribonukleotide]]n aufzubauende Transkript benutzt. Die [[Basensequenz]] des gebildeten RNA-Strangs ist deshalb [[Komplementarität#Neuere Konzepte von Komplementarität|komplementär]] zum benutzten ''codogenen'' DNA-Strang – und gleicht damit dem unbenutzten anderen DNA-Strang (der daher öfters auch „codierend“ genannt wird). Die Sequenz der [[Nukleinbasen|Basen]] des DNA-Abschnitts auf diesem ''Nichtmatrizen-Strang'' unterscheidet sich nämlich nur in [[Thymin|T]] statt [[Uracil|U]] von der Sequenz der hergestellten RNA-Kopie.

Die tatsächlich für Proteine codierende genetische Information liegt auf der [[mRNA]] innerhalb eines [[Offener Leserahmen|offenen Leserahmens]] (OLR oder engl. ORF) vor. Dieser Sequenzbereich wird an [[Ribosom]]en im [[Cytoplasma]] bei der [[Translation (Biologie)|Translation]] abgelesen: als eine Abfolge von [[Basentriplett]]s, die je ein [[Codon]] darstellen, das jeweils für eine [[Aminosäure]] stehen kann. Erst in diesem Rahmen zwischen [[Startcodon]] und [[Stopcodon]] gibt die Basensequenz also codiert die [[Aminosäurensequenz]] an, mit der eine [[Polypeptid]]kette aufgebaut werden soll. Das einem Codon auf dem RNA-Strang komplementäre Gegenstück auf dem codogenen DNA-Strang wird auch ''Codogen'' („Codonbildner“) genannt.

Welcher von den beiden DNA-Strängen nun jeweils ''codogen'' ist und als Matrize fungiert, entscheidet die Lage des asymmetrischen [[Promotor (Genetik)|Promotors]] eines Gens; dies kann im DNA-Doppelstrang eines [[Chromosom]]s von Gen zu Gen variieren.

== Nähere Erläuterungen ==
Die DNA-Doppelhelix besteht aus zwei Einzelsträngen, die antiparallel (5′→3′ bzw. 3′→5′) gegenläufig über [[Nukleinbasen]] komplementär [[Basenpaar|gepaart]] sind. Zwischen dem außenliegenden Phosphat-Zucker-[[Backbone (Biochemie)#Nukleinsäuren|Gerüst]] beider Stränge liegen Furchen, in denen ein [[RNA-Polymerase]]-Komplex über den Doppelstrang gleiten und eine [[Promotor (Genetik)|Promotorregion]] auf der DNA an deren Sequenz erkennen kann. Erst nach fester Bindung an diesen Promotor kann eine Transkription beginnen.

Die Promotorsequenz ist nicht symmetrisch und erlaubt daher nur die Bindung in eine Richtung. Die gebundene RNA-Polymerase wird damit positioniert wie orientiert: über den Promotor werden ihr Startstelle und Richtung der Transkription angezeigt. Die RNA-Polymerase kann einen RNA-Strang ausschließlich in 5′→3′-Richtung synthetisieren. Die Abfolge seiner [[Ribonukleotide]] wird dabei durch komplementäre [[Basenpaar#Bedeutung der Basenpaarung|Basenpaarungen]] mit dem gegenläufig vorliegenden DNA-Strang (3′→5′) festgelegt. Anhand dieser Matrize wird das RNA-Transkript aufgebaut, bis der [[Terminator (Genetik)|Terminator]] erreicht ist, wo die Transkription endet. Danach steht die RNA-Polymerase für einen weiteren Transkriptionsvorgang zur Verfügung. Je nachdem, wie der Promotor eines Gens auf der DNA liegt, verläuft die folgende Transkription dann bezogen auf den Doppelstrang in die eine oder die andere Richtung. Der codogene Strang ist also nicht immer derselbe DNA-Strang, sondern jeweils der zur Syntheserichtung gegenläufige.<ref name="alberts">B. Alberts et al.: ''Molecular Biology of the Cell.'' 4. Ausgabe. Garland Science, New York 2002, Kapitel: ''From DNA to RNA.'' [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26887/#A990 hier online]</ref>

Die von DNA in RNA umgeschriebene Basensequenz ist immer komplementär zum ''codogenen'' Strang. Ein Basentriplett auf der codierenden RNA, das beispielsweise das ''Codon'' <code>CUG</code> (5′→3′) darstellt, wurde so am ''Codogen'' <code>GAC</code> (3′→5′) des codogenen Strangs erstellt. Diesem entspricht auf dem nichtcodogenen anderen Strang der DNA ein Triplett mit der Basenfolge <code>CTG</code> (5′→3′). Am Ribosom kann das Codon <code>CUG</code> der mRNA abgelesen und interpretiert werden von einer [[tRNA]] mit passendem [[Anticodon]], wie <code>GAC</code> (3′→5′). Wenn diese tRNA mit [[Leucin]] beladen wurde, dann wird diese Aminosäure in die entstehende Polypeptidkette eines Proteins eingebaut. Erst damit wird die genetische Information eines für Protein codierenden Gens deutlich – da das Codon <code>CUG</code> auf der mRNA dann für [[Genetischer Code#Umgekehrte Codon-Tabelle|''Leu'' (L)]] codiert, beziehungsweise das Codogen <code>GAC</code> (3′→5′) auf der DNA dem Anticodon <code>GAC</code> auf einer tRNALeu entspricht.

Wenn von ''codierendem'' Strang gesprochen wird, ist zu bedenken, dass etwa eine auf dem ''Nichtmatrizenstrang'' der DNA neu auftretende Veränderung einer einzelnen Nukleobase – beispielsweise die Umwandlung von [[Cytosin]] in [[Thymin]] (eine [[Transition (Genetik)|Transition]] C→T) – hinsichtlich der Wiedergabe der genetischen Information nicht jene Auswirkungen hat, wie wenn dieses Ereignis den ''Matrizenstrang'' betrifft, die codogene Vorlage für den codierenden mRNA-Einzelstrang.

== Weitere Bezeichnungen ==
Für die verschiedenen [[Nukleinsäure]]-Einzelstrangabschnitte bei der Transkription sind die Begriffspaare von ''codogen'' und ''nichtcodogen'' sowie ''nichtcodierend'' und ''codierend'' beziehungsweise auch ''codogen'' [[Liste lateinischer Phrasen/V#vs.|versus]] ''codierend'' gebräuchlich.<ref name="IUB">[https://www.qmul.ac.uk/sbcs/iubmb/newsletter/misc/DNA.html ''JCBN/NC-IUB Newsletter 1989''] [https://www.spektrum.de/lexikon/biochemie/nomenklaturkonventionen/4315 Nomenklaturkonventionen] [https://www.spektrum.de/lexikon/biochemie/codierender-strang/1324 codierender Strang] in ''Lexikon der Biochemie'' auf [[Wissenschaft-Online#Spektrum.de|Spektrum.de]], abgerufen am 22. Oktober 2017.</ref> Weitere geläufige Bezeichnungen sind beispielsweise ''Matrizenstrang'' und ''Sinnstrang'', ''Minusstrang'' und ''Plusstrang''. Auch die englischen Wörter ''antisense'' und ''sense'' ([[Englische Sprache|englisch]] für ‚Sinn‘) finden in deutscher Fachliteratur Verwendung, seltener, meist in Bezug auf eine einheitliche Darstellungsweise beider Stränge von 5'→3', die [[Eponym (Sprachwissenschaft)|Eponyme]] ''Crick-Strang'' (sense) und ''Watson-Strang'' (antisense); doch werden diese Ausdrücke nicht immer mit der gleichen Bedeutung verwendet.<ref>{{cite journal |author=Reed Cartwright, Dan Graur |title=The multiple personalities of Watson and Crick strands |journal=Biology Direct |volume=6 |pages=7 |doi=10.1186/1745-6150-6-7 |pmid=21303550 |pmc=3055211 |date=2011-02 |language=en}}</ref>

Zudem ist zu beachten, dass in zahlreichen Fällen – bei Transkription von nicht (prä-)mRNA – Begriffe wie ‚codogen‘ und ‚codierend‘ leer sind. Da außerdem bei der Transkription von Genen eines Organismus nicht immer nur derselbe DNA-Strang als codogener Strang genutzt wird, ist es sinnvoller von Einzelstrangabschnitten bei der Transkription zu sprechen. Dies ist auch nötig zur Abgrenzung gegenüber Sonderfällen bei Viren- oder Organellengenomen, bei denen der oder die Stränge des ''gesamten'' Genoms mit „+“ oder „plus“ bzw. „-“ oder „minus“ bezeichnet werden.

In der gebräuchlichen Verwendung bezeichnen die Ausdrücke ''codogener Strang'', ''Matrizenstrang'', ''Minusstrang'', ''Nichtsinnstrang'' sowie ''antisense'' den zur RNA komplementären DNA-Strangabschnitt, der einer transkribierenden [[RNA-Polymerase]] als Matrize für das Transkript dient. ''Nichtcodogener Strang'', ''Nichtmatrizenstrang'', ''Plusstrang'', ''Sinnstrang'' sowie ''sense'' oder „codierender Strang“<ref name="IUB" /> sind dann Bezeichnungen für denjenigen Nukleinsäurestrangabschnitt, dessen Sequenz derjenigen des primären [[RNA]]-Produkts des Gens gleicht. Gelegentlich wird aber mit abweichender Bedeutung das Protein beziehungsweise die [[tRNA]] als ''sense'' angesehen, womit sich dann die den Ausdrücken je zugewiesene Bedeutung umkehren kann.

== Literatur ==
* B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis et al.: ''Molecular Biology of the Cell.'' 4. Ausgabe. Garland Science, New York 2002, Kapitel 6: ''How Cells Read the Genome: From DNA to Protein.'' Online auf dem [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21050/ NCBI-Bookshelf]
* Rolf Knippers: ''Molekulare Genetik.'' 8. neubearbeitete Auflage. Georg Thieme Verlag, New York NY u. a. 2001, ISBN 3-13-477008-3.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Genetik]]
[[Kategorie:Molekularbiologie]]
[[Kategorie:Genexpression]]

Codogener Strang - Versionsgeschichte

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