6- translacija Flashcards
kaj potrebujemo za translacijo
mRNA
tRNA
ribosomi (rRNA, ribosomski proteini): evolucijo močno ohranjena struktura -> velik del bakterijske biosinteze je za ribosome
ribosomi
encim, ki izvaja polimerizacijo AK v polipeptid. zgrajen je iz velike in male podenote in treh značilnih mest:
A: mesto kamor se veže naslednja tRNA (aminoacilno mesto)
P: mesto kjer nastane peptidna vez
E: mesto od koder se sprosti nenabita tRNA
mala podenota: P in A
velika podenota: E, P, A
razlika med P in E ribosomi
P: 70S
velika podenota 50S: 23S rRNA, proteini, 5SrRNA
mala podenota 30S: 16S rRNA, proteini
E: 80S
velika podenota 60S: 28S rRNA, proteini, 5S rRNA, 5,8S rRNA
mala podenota 40: 18S rRNA, proteini
vloga ribosomskih podenot
velika podenota: bolj rigidna zato daje stabilnost ribosomu. z njeno vezavo nastane funkcionalen protein, tvori peptidno vez, prestavlja tRNA iz enega mesta na drugo
mala podenota: bolj gibljiva. naloge: začetek translacije, pomaga pri izbiri pravilne AK-tRNA
vloga rRNA molekul
- strukturna vloga (kako ribosom izgleda)
- 23S rRNA: peptidiltransferaza… ribocim, ki tvori kanal skozi katerega izhaja rastoč peptid
- 16S rRNA: iniciacija in terminacija translacije, dekodiranje zaporedja mRNA
kako so ugotovili strukturo podenot
s kristalografijo
vloga ribosomskih proteinov
- trdnost
- fiksacija molekul rRNA
kaj so ribocimi, kako delujejo
so encimi, ki so molekule RNA in ne proteini
delujejo sami ali pa v kompleksu s proteini - NUKLEOPROTEINI
- intorni, ki se sami izrežejo
- imajo aktivno mesto
- režejo RNA na sredini
- katalizirajo reakcijo enkrat .. večkrat samo 23S rRNA in RNaza P
v katerih organizmih najdemo ribocime
prokarionti
evkarionti (skriti v intronih)
RNaza P
- ribocim, ki katalizira večkrat
- ribonukleoprotein
- drži RNA v aktivni sekundarni strukturi
zgradba tRNA
akceptorski 3’ konec: CCA zaporedje, ki sprejme AK (esterska vez)
antikodonska zanka: prevajanje
D zanka in Tpsi(T) zanka: premikanje tRNA, vstavitev tRNA na pravilno mesto v ribosomu
v naravi v sekundarni in terciarni strukturi
opiši tRNA
- prenašalna RNA
- tretji nukleotid je ohlapen “wooble” zato pride do neobičajnih parjenj
- vsak kodon specifična tRNA
- ena AK več tRNA
- 60 tRNA molekul
- CCA se lahko doda posttranskripcijsko
stopnje translacije
iniciacija
elongacija (podaljševanje)
terminacija
dejavniki - faktorji iniciacije
IF1: stabilizacija 30S podenote
IF2: omogoča vezavo iniciatorske tRNA na iniciacijski kodon
IF3: veže 30S podenoto na mRNA
dejavniki-faktorji elongacije
EF-Tu: dostavi aa-tRNA na A mesto ribosoma
EF-Ts: aktivira EF-Tu
EF-G: stimulira translokacijo
dejavniki-faktorji terminacije
RF1: katalizira sprostitev verige in disociacijo pri UAA in UAG
RF2: … pri UGA in UAA
RF3: stimulira RF1 in RF2
IF3: disociacija
kaj je peptidna vez
je povezava med AK.
20-25AK- oligopeptid
polipeptid
protein=polipeptid z maso 10kDa
sinteza poteka od N proti C koncu
koliko možnih bralnih okvirjev ima DNA
6
če se translacija dogaja v pravilnem okvirju rečemo, da je _______
zero frame
če se translacija ne dogaja v pravilnem okvirju rečemo, da je _________
-1 frame: če je bralni okvir pomaknjen za enega nazaj
+1 frame: če je pomaknjen za enega naprej
vezava AK na tRNA
aatRNA - aminoacilna tRNA povezuje ustrezno AK in tRNA s pomočjo prepoznavnih mest
- aktivacija AK: AK + ATP –> aminoacil-AMP + P-P
- nabitje tRNA: aminoacil-AMP + tRNA –> aminoacil-tRNA + AMP
opiši aminoacilacijo tRNA
to je aktivacija in nabitje
AK + ATP + tRNA (aminoacil tRNA sinteteza)–> aminoacil-tRNA + AMP + P-P
translacijsko-iniciacijska regija (TIR)
oz. ribosomsko vezavno mesto
RRS (AGGAGG) + AUG = RDS (ribosome docking site)
iniciacijski kodon
AUG
lahko tudi GUG, UUG in CUG
iniciatorska tRNA
je ena sama, tista ki veže metionin
je edina, ki vstopi direktno na P mesto. to je omogočeno zaradi f-Met (formilmetionin)
kaj vse je potrebno za iniciacijo translacije
IF1, IF2, IF3, mRNA, iniciatorska tRNA in mala ribosomska podenota.
mala podenota (30S) se poveže z veliko (50S) v iniciacijski kompleks (70S).
poteka v mali podenoti (P in A mesti)
- IF1 se veže na A mesto in prepreči da bi se gor kaj vezalo
- IF2-GTP veže iniciacijsko tRNA na P mesto.
- IF2 in IF3 zagotovita ustrezno pozicioniranje mRNA in iniciatorske tRNA
- odcepijo se IF1, IF2 in IF3. ko se odcepi IF2 to omogoči povezavo s 50S podenoto in inicacija se zaključi z nastankom iniciacijskega kompleksa (70S)
kako poteka iniciacija translacije če ni TlR
iniciacijski kodon je na ali v bližini 5’ konca mRNA
2 načina iniciacije translacije:
1. iniciacijski kompleks nima mRNA ampak iniciatorsko tRNA, IF2 in 30S in potem tak kompleks prepozna iniciacijski kodon na mRNA in se veže nanj
- kompleks 70S prepozna ustrezni inicacijski kodon in se veže nanj
–> mehanizem je podoben E
opiši elongacijo translacije
na mesto A prihajajo novi kodoni in nove tRNA. na A mestu se dogaja vezava med tRNA in kodonom - decoding tRNA mora imeti na sebi EF (da se lahko veže na A mesto)
peptidna veriga se iz prejšnjega tRNA na P mestu prestavi na novo AK, ki je prišla na A mesto. potem se veže EF-G in prestavi vse skupaj iz A mesta na P mesto
premik ribosoma gre v smeri 5-3. peptidna veriga se vedno daje iz P mesta na A mesto. to poteka dokler ne pride mRNA do stop kodona.
opiši terminacijo translacije
za stop kodon ni nobene nabite tRNA
terminacija se ustavi ko se na stop kodon veže release faktor (sprostitveni faktor). polipeptid se sprosti in ribosom razpade. RF3 pomaga sprostiti RF1 in RF2.
+ ribosomski sprostitveni faktor (RRF) pomaga pri disociaciji - IF3
terminacija translacije s tmRNA (transfer-messenger RNA)
- ko na mRNA ni stop kodona
- mRNA je lahko tako majhna da je na P mestu vezana tRNA na A mestu pa ni. ribosom se ustavi in je STOLED. ker ni nove tRNA, ne release faktorja se nič ne zgodi. pride tmRNA, ki se pretvarja da je tRNA (ima kratek ORF, ki se zaključi s stop kodonom). ribosom disocira
prekratke proteine celica razgradi s proteinazami
ali imajo peptidi formilno skupino (fMet)
ne. fMet se mora odstraniti
kaj je poliribosom oz. polisom
je ribosom povezan z molekulo mRNA, ki deluje kot enota pri prevajanju dedne informacije v beljakovino
geni se lahko med sabo tako ujemajo da nastanejo sekundarne strukture z ______
vezano translacijo
primerjava translacije pri A, P in E
A in E imajo neke dodatne faktorje
hitrost translacije
pri P potekata transkripcija in translacija sočasno
60 nt/sekundo
ali lahko genski kod odstopa od svojih univerzalnih oznak
da
npr. UGA je po univerzalnem kodu stop kodon, po specifičnem pa Trp
značilnosti genetskega koda
podan je kot RNA
UNIVERZALEN: pomeni da je AUG pri vseh organizmih start kodon. isti kodon kodira isto AK pri vseh organizmih
REDUDANTEN: ena AK je zapisana z več različnimi kodoni
DEGENERIRAN: več stvari se isto bere
VEZI V PROTEINIH
H vezi (največ)
SS - mostički
hidrofobne interakcije
strukture proteinov
primarna: zaporedje AK
sekundarna: alfa vijačnica
terciarna: beta strukture + alfa vijačnica
kvartarna dva proteina prepletena
koliko rRNA sintetizirajo celice
celice sintetizirajo toliko rRNA in tRNA molekul koliko jih rabijo, kar pa je odvisno od hitrosti rasti
kako so razporejeni geni za sintezo ribosomov
v večjih skupkih okoli oriC
– niso naključno razporejeni
regulacija sinteze rRNA
- celice, ki rastejo hitreje rabijo več ribosomov – usklajenost s hitrostjo rasti
- preko koncentracije ATP oz. GTP
odziv na neugodne razmere
ko ni hranil (ni aa-tRNA) se translacija ustavi, saj tak odziv celici prihrani energijo in vire
STRINGENT RESPONSE
vezan je na nastanek ppGpp
opiši nastanek ppGpp
GTP (RelA) –> pppGpp + AMP
RelA - relaxed control gen A
spoT
vloga ppGpp
nastane ob pomanjkanju hranil, pri prehodu v stacionarno fazo, v stresnih pogojih
= splošni alarmon, ki se veže na RNAP
DksA
protein pri E. coli, ki poveča delovanje ppGpp na RNAP
