Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

Genetik > C1 > Flashcards

C1 Flashcards

1
Q

Auftrennen der elterlichen DNA-Stränge

A

Erfolgt durch ATP-abhängige Helicasen, die H-Brücken zwischen den komplementären Basen aufbrechen;
SSB-Proteine binden an die einzelsträngigen Bereiche u. verhindern die Wiedervereinigung

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Basen-Stacking

A

Basen der DNA-Stränge sind übereinander gestapelt;

stacking forces stabilisieren die DNA-Helix(hydrophobe Wechselwirkungen und Van-der-Waals-Kräfte)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Chromatin

A

Komplex aus DNA u. Proteinen;

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Codon

A

Codon: drei Basen; 61 kodieren eine der 20 AS, 3 sind Stoppcodons;

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

DNA-Doppelhelix

A

Zwei antiparallele DNA-Stränge, rechtsgängige Windung; große und kleine Furche entstehen, weil N-glucosidische Bindungen nicht in einem Winkel von 180 Grad zueinander stehen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

DNA-Kettenverlängerung, chem. Reaktion

A

Nucleophiler Angriff der 3’OH-Gruppe der Desoxyribose (des zu verlängernden Stranges) auf das α-Phosphatatom des dNTPs

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

DNA-Klonierung

A

Vermehrung eines fremden DNA-Moleküls in einem Wirtsorganismus

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

DNA-Polymerase-1

A

Aktivitäten: DNA-Polymerase, 3‘->5‘-Exonuclease, 5‘->3‘-Exonuclease; UE: 1 Polypeptid; Physiologische Funktion: DNA-Replikation, Korrekturlesen, Primer entfernen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

DNA-Polymerase-2

A

Aktivitäten: DNA-Polymerase, 3‘->5‘-Exonuclease; UE: 1 Polypeptid; Physiologische Funktion: DNA-Reparatur

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

DNA-Polymerase-3

A

Aktivitäten: DNA-Polymerase, 3‘->5‘-Exonuclease; UE: 10 UE; Physiologische Funktion: DNA-Replikation, Korrekturlesen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

DNA-Polymerase-β

A

Aktivitäten: DNA-Polymerase; UE: 1 Polypeptid; Physiologische Funktion: DNA-Reparatur

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

DNA-Polymerase-γ

A

Aktivitäten: DNA-Polymerase, 3‘->5‘-Exonuclease; UE: 1 Polypeptid; Physiologische Funktion: mitochondriale Replikation

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

DNA-Polymerase-δ

A

Aktivitäten: DNA-Polymerase, 3‘->5‘-Exonuclease; UE: 2 UE; Physiologische Funktion: DNA-Replikation (Kern), Korrekturlesen, DNA-Reparatur

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

DNA-Polymerase-ε

A

Aktivitäten: DNA-Polymerase, 3‘->5‘-Exonuclease; UE: 5 UE; Physiologische Funktion: DNA-Replikation (Kern), Korrekturlesen, DNA-Reparatur

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

DNA-Polymerase, 3’->5’-Exonucleaseaktivität

A

Replikation der DNA, Fehlerhäufigkeit: 1

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

DNA-Polymerasen, allgemein

A

Verwendung einer Matrize(DNA-Elternstrang), die die Sequenz des Tochterstrangs festlegt;
Synthese von 5’ nach 3’; können den neuen Strang nur verlängern, aber keine Neusynthese initiieren

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

DNA-Replikation, allgemein

A

Erfolgt semikonservativ, dh. an jedem elterlichen Strang wird ein neuer Tochterstrang synthetisiert;
Substrate: DNA-Elternstrang und Desoxyribonucleosidtriphosphate(dNTPs);
Enzyme: DNA-Polymerasen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

DNA-Replikation, Primer

A

Kurzer RNA-Starterstrang; Synthese durch Primase(DNA-Polymerase), die mit Pol-3-Holoenzym verbunden ist;
Leitstrang: ein Primer, Folgestrang: viele Primer;
Entfernung der Primer durch 5’->3’-Exonuclease(Prokaryonten)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Anwendungen der PCR

A

Gentechnologie: rekombinante Herstellung von Arzneimitteln, Gentherapie(zukünftig);
Diagnostik: Erbkrankheiten, genetischer Fingerabdruck (forensiche Medizin: Täterbestimmung, Vaterschaftstest), Diagnostik von bakteriellen Erregern, pränatale Diagnostik: Vererbung von Risikofaktoren, Verlaufsdiagnostik von Krebserkrankungen (Bsp. CML)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

DNA-Replikation, Tochterstränge

A

Replikation nur von 5’ nach 3’;
Leitstrang: wird kontinuierlich synthetisiert, gleichsinnig mit der Wanderungsrichtung der Replikationsgabel;
Folgestrang: wird diskontinuierlich in Okazaki-Fragmenten entgegengesetzt der Wanderungsrichtung der Replikationsgabel synthetisiert;
DNA-Ligase verknüpft die Okazaki-Fragmente

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

DNA-Replikationsmaschine

A

Asymmetrisches dimeres DNA-Polymerase-3-Holoenzym;
Ein Teilkomplex baut sich auf dem Leitstrang und der andere auf dem Folgestrang auf, beide Teilkomplexe sind durch τ-UE zum Gesamtkomplex verbunden;
Helicase u. Primase kommen am “Bug” des Komplexes nur einmal vor

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

DNA-Synthese, Energetik und Kinetik

A

PP wird von Pyrophosphatase in Phosphat gespalten, Energie aus Säureanhydridbindungen wird frei u. treibt die DNA-Synthese an;
PP wird aus dem Reaktionsgleichgewicht entzogen, was auch die Reaktion antreibt

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

DNA Replikation, Gleitring

A

β-UE der DNA-Polymerase-3(Eukaryonten: PCNA=Proliferating nuclear cell antigen), legt sich wie ein Ring um die DNA u. stellt somit eine enge Verbindung zu der Matrize her;
Gleitring vermittelt die hohe Prozessivität(hohe katalytische Kapazität, hohe Synthesegeschwindigkeit[1000N/sec) der Polymerase, dh. es werden viele katalytische Schritte durchgeführt, bis sich das Enzym von der Matrize löst;
isolierte Polymerase arbeitet distributiv

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

DNA, Funktion

A

Speicherung, Weitergabe und Realisation der genetischen Information

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

DNA, Monomere

A

DNA ist ein Polymer, der aus Verknüpfung von Nucleosidtriphosphaten entsteht unter Ausbildung von Phosphodiesterbindungen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

DNA, negative Ladung

A

Phosphorsäuregruppen der DNA sind unter physiologischen Bedingungen negativ geladen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

DNA, Polarität

A

5’-Ende: OH-Gruppe am C5 der Pentose(Bindung mit dem Phosphat); 3’-Ende: OH-Gruppe am C3 der Pentose(frei);
Nucleinsäuresynthese vom 5’-Ende zum 3’-Ende

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

DNA, Wechselwirkungen mit Proteinen

A

Basen der DNA sind über beide Furchen von außen für Proteine zugänglich;
Basen können über N-, O- u. H-Atome mit den Amidgruppen(Asparagin, Glutamin) der Proteine H-Brücken ausbilden

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

Herkunft der dNTPs im Stoffwechsel

A

De-novo-Synthese, Salvage-Pathway, Einführung der 2‘-Desoxy-Gruppe durch Dinukleotid-Reduktase auf Ebene der NDPs

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
30
Q

Histone

A

Basische Proteine; Kernhistone H2A, H2B, H3, H4;
Linker-Histon: H1;
positiv geladener N-terminaler Arm

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
31
Q

Humira (Adalimumab)

A

Medikament gegen die Wirkung des proinflammatorischen Cytokins TNF-α;
Proinflammatorische Cytokine: parakrin wirkende Signalmoleküle, die zu einer Auslösung u./o. Verstärkung lokaler o. systemischer Entzündung führen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
32
Q

Hypochromizität

A

Lichtabsorption der Helix bei 260nm(Absorptionsmaximum der Nucleotide) liegt um 20% niedriger als die Absorption der Summe der Nucleotide

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
33
Q

Klonierung des Vektors in Bakterien, Klonselektion: häufig genutztes Verfahren

A

Produkte der Ligation: gewünschtes rekombinantes Plasmid, rezirkularisierte Vektor-DNA-Moleküle u. zirkularisierte Insert-DNA-Moleküle;
Selektion: Nutzung von Plasmiden, die Gene für eine Antibiotikaresistenz u. für ein Enzym(Schnittstelle für das Restriktionsenzym liegt innerhalb des Gens), das ein Substrat spaltet, sodass ein farbiges Produkt entsteht;
Bakterien werden transformiert u. auf einem Nährboden verteilt, der das Antibiotikum u. das Substrat enthält;
Bakterien, die keine Plasmide aufgenommen haben, sterben ab; Bakterien mit rezirkularisiertem Plasmid verfärben sich;
farblose Bakterienkolonien enthalten das gewünschte Produkt

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
34
Q

Markierungsverfahren für Detektion der DNA

A

Radioaktivität: Einbau radioaktiver Isotope, Messung der radioaktiven Strahlung bei Zerfall der Isotope;
Fluoreszenz: Einbau fluoreszenz-markierter Nukleotide, die die Enzymaktivität der DNA-Polymerase nicht beinträchtigen;

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
35
Q

Next Generation Sequencing (NGS)

A

Entweder wird der Primer in jedem der 4 Ansätze mit Fluoreszenzmarkiert, oder jedes der Abbruchnukleotide in einer eigenen Farbe, beim letzteren braucht man nur einen Ansatz; Reaktionssätze werden vereinigt u. mithilfe des Gels aufgetrennt;
aus der Sequenz der Farben ergibt sich die Basensequenz

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
36
Q

Nucleosom

A

Nucleosomenkern: DNA-Abschnitt, der um einen Histon-Oktamer(je 2 Moleküle der 4 Kernhistone) gewickelt ist;
2 Nucleosomen;
Nucleosom: Nucleosomenkern u. Teil der Linker-DNA;
höhere Eukaryonten besitzen das Linker-Histon H1, welches mit der Linker-DNA u. dem Nucleosomenkern assoziiert ist;
Linker-Histon ist erforderlich für Ausbildung der 30nm-Faser

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
37
Q

Palindrom

A

Basenabfolge, die von links nach rechts gelesen, gleich der des komplementären Stranges, von rechts nach links gelesen, ist

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
38
Q

PCR, Grundprinzip

A

Amplifikation eines DNA-Abschnittes in vitro;
leitet sich von der DNA-Replikation mittels DNA-Polymerase ab; Problem der diskontinuierlichen Synthese(Zellkern) wird durch das Auftrennen der DNA-Stränge durch Erhitzen umgangen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
39
Q

PCR, Reaktionsmechanismus

A

Es werden synthetische Primer für beide Stränge benötigt(min. 20-30 Nucleotide), d.h. es muss min. so viel Sequenzinformation vorhanden sein, um die Primer herstellen zu können;
Es werden alle 4 dNTPs benötigt;
Taq-Polymerase: hitzestabile DNA-Polymerase

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
40
Q

Polymerase-α

A

Aktivitäten: DNA-Polymerase (eine der UE ist Primase); UE: 5 UE(Mensch);
Physiologische Funktion: Synthese RNA-Primer und Kettenverlängerung (ca. 20 dNMP)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
41
Q

Regulation der Replikation

A

DNA darf nur in der S-Phase des Zellzyklus u. exakt einmal pro Zyklus repliziert werden;
Am Ende eines jeden Zyklus wird an Oris ein spezifischer ORC(origin recognition complex) gebunden;
Einleitung der Teilung: ORC wird durch zusätzliche Mcm-Proteine(Helicasen) erweitert, es entsteht ein Präreplikationskomplex(Andockstelle[Cdc6: Rekrutierung weiterer Proteine]);
Kurz vor Eintritt in die S-Phase aktiviert cyclinabhängige Proteinkinase(Cdk) den Komplex;
Cdk unterdrückt während der S-Phase die Ausbildung eines neuen Präreplikationskomplexes(keine zweite Initiation möglich)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
42
Q

Rekombinantes Medikament, Herstellungsschritte

A
  1. Schritt: spezifisches Herausschneiden der TNFα-Inhibitor-DNA; 2.Schritt: Vervielfältigung des DNA-Fragments durch Polymerase-kettenreaktion (PCR);
  2. Schritt: Rekombination der TNFα-Inhibitor-DNA mit einem Vektor; 4.Schritt: Klonierung des Vektors in Bakterien, Klonselektion;
  3. Schritt: Sequenzierung des klonierten DNA-Fragments;
  4. Schritt: Transfektion geeigneter Produktionszellen und Reinigung des TNFα-Inhibitors
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
43
Q

Rekombinantes Medikament, Rekombination der TNFα-Inhibitor-DNA mit einem Vektor

A

Vektor und Insert werden mit demselben Restriktionsenzym geschnitten, ihre “sticky ends” sind komplementär u. bilden Wasserstoffbrücken zw. den Basen aus;
Ligase verknüpft die DNA-Moleküle kovalent

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
44
Q

Rekombinantes Medikament, spez. Herausschneiden der TNFα-Inhibitor-DNA

A

Schneiden der DNA durch Restriktionsendonucleasen: erkennen spezifische Sequenzen(Palindrome) u. schneiden nur an Erkennungsstellen;
es entstehen bei manchen Restriktionsenzymen “sticky ends”, d.h. DNA-Fragmente haben einzelsträngig überhängende Enden; Auftrennen der geschnittenen DNA-Fragmente erfolgt mittels Gel-Elektrophorese: Bewegung der DNA-Fragmente(neg. Ladung) im elektrischen Feld, Gel stellt den Widerstand dar, daraus folgt: kleine Fragmente „laufen“ schneller

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
45
Q

Replikationsursprung(Ori)

A

Ori ist mit ORC-Proteinen(origin recognition complex) besetzt u. dient zur Anheftung des Polymerase-Holoenzyms;
Replikation erfolgt vom Ori aus bidirektional;
DNA der Eukaryonten enthält Tausende Oris

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
46
Q

Sequenzierung eines DNA-Abschnittes nach Sanger

A

Leitet sich von der Replikation ab, verwendetes Enzym ist DNA-Polymerase; Substrate: Matrize, Primer, dNTPs u. 2’,3’-didNTPs( Abbruch der Synthese);
4 Ansätze; Aufgrund der Wanderungsgeschwindigkeit der DNA-Abschnitte im Gel, die von deren Länge abhängt, kann die Sequenz abgelesen werden;
Die vom Trenngel abgelesene Sequenz ist komplementär zu der gesuchten, der zu sequenzierenden Sequenz

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
47
Q

Telomerase

A

In Keimbahnzellen wird der Verlust der DNA an den Chromosomenenden verhindert;
An den beiden Enden aller Chromosomen befindet sich eine spezialisierte DNA-Sequenz(Telomerrepeat);
Telomerrepeat ermöglicht die Verlängerung der Chromosomenenden durch Telomerase(reverse Transkriptase);
Reverse Transkriptase: Enzym, das eine RNA-Matrize benutzt um DNA zu synthetisieren; Telomerase: bringt ihre eigene Matrize mit sich, mit den ersten beiden Nucleotiden(“eigener Primer”) der Matrize bindet sie an das Telomerende u. verlängert den DNA-Strang um weitere 6 Nucleotide der Matrize;
Die ersten beiden Basen u. die letzten beiden Basen der Matrize sind identisch

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
48
Q

Telomere

A

Endabschnitte der linearen eukaryontischen Chromosomen; Dilemma: am 5’-Ende des Folgestrangs entsteht ein ungepaartes Stück DNA, wenn der Primer entfernt wurde;
Lücke kann nicht aufgefüllt werden, da das 3’-Ende fehlt;
Bei jeder Replikationsrunde wird der Tochterstrang etwas kürzer; Verlust längerer DNA-Abschnitt kann zu Instabilität führen und apoptotische Prozesse auslösen;
Alterungsprozess, keine unbegrenzte Teilungsfähigkeit

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
49
Q

Vektor

A

Trägermolekül mittels welchem man den zu vermehrenden Genabschnitt in die Wirtszelle schleust, fremde DNA ohne Vektor wird schnell abgebaut;
Einbau: erfolgt durch Restriktionsverdau u. Ligation;
Insert: fremde DNA im Vektor; Vektoreigenschaften: enthalten Signale für autonome Replikation u. Marker/Selektionsgene

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
50
Q

Vektorformen

A

Plasmid: ringförmiges, doppelstrangiges Molekül in Bakterien;
Phagen;
Cosmide: Chimären aus Phagen und Plasmiden,
Viren

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
51
Q

Verpackung der DNA, Hirarchie

A 
DNA; Polynucleosome; 
30nm DNA-Faser; 
Chromatinschleifen; 
dichte Chromatinschleifen; 
Metaphasechromosom
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
52
Q

Wechselwirkungen zwischen den Basen

A

Ausbildung von Wasserstoffbrücken zwischen Purinen und Pyrimidinen;
A u. T bilden 2 H-Brücken aus, C u. G bilden 3 H-Brücken aus

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
53
Q

Zellkern, Hauptbestandteile

A

Kernhülle, Chromatin(Komplex aus DNA und Proteinen), Nucleolus, Kernmatrix

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
54
Q

RNA-Bausteine

A 
Kohlenhydrat: Ribose 
 Basen 
-  Uracil, Cytosin (Pyrimidin) 
-  Adenin, Guanin (Purin) 
Phosphat 
Bindungen 
-  N-glykosidische Bindung 
-  3‘,5‘-Phosphodiesterbindung
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
55
Q

Transfer-RNA

A

Sekundärstruktur:Kleeblattstruktur(Akzeptorende, TΨC-Arm, Anti-Codon-Arm, Dihydro-Uridin-Arm)
Tertiärstruktur: L-förmig
Partielle Doppelstränge
Seltene Basen
Adapterfunktion: stellt Beziehung zw. mRNA-Codon u. der jeweils codierten AS her
-  Anticodon: erkennt Basen-Triplett auf mRNA
-  Akzeptor: trägt korrekte AS (3’-terminal)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
56
Q

Biogenese der Ribosome

A

Ribosome: bestehen aus mehreren RNA-Molekülen u. vielen Proteinen
sind aus 2 UE aufgebaut
Große UE(60S): Peptidverknüpfung
Kleine UE(49S): Codon-Anticodon-Wechselwirkung
1.Synthese im Nucleolus: RNA-Polymerase-1 transkribiert Prä-rRNA
Im Nucleoplasma: RNA-Polymerase-3 transkribiert 5SrRNA
2. Nucleoplasma: Anlagerung importierter ribosomaler Proteine an die rRNA, die zu ribosomalen UE reifen
3. UE verlassen den Zellkern

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
57
Q

RNA-Klassen u. deren Funktion

A

hnRNA (heterogene nucleäre RNA): Vorstufe der mRNA, direkte Kopie proteinkodierender Gene
mRNA (messenger RNA): entsteht aus hnRNA durch Prozessierung
rRNA: Bestandteil der Ribosomen, Stützfunktion, Erkennung der RNA-Moleküle, z.T. katalytische Aktivität (Peptidyl-Transferase)
tRNA: überträgt AS während der PBS
snRNA (small nuclear RNA): Bestandteil von Ribonucleoproteinpartikeln (snRNPs), die eine wichtige Rolle beim Spleißen von hnRNA spielen
snoRNA (small nucleolar RNA): helfen bei der Modifizierung anderer RNA-Typen, v.a. rRNA u. snoRNA
scRNA (small cytoplasmic RNA): wichtig bei der Zielsteuerung von Proteinen in das ER, Bestandteil des SRP(signal recognition particle)
miRNA (micro RNA): Regulation der Genexpression, bewirkt eine Hemmung der Translation durch spez. Bindung an mRNA
siRNA (small interfering RNA): Regulation der Genexpression, Abbau von mRNA durch spez. Basenpaarung

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
58
Q

Operonmodell

A

Promoter:
in -10- u. -30-Regionen liegen Konsensussequenzen, die vom Sigma-Faktor erkannt werden
Sigma-Faktor rekrutiert die RNA-Polymerase an den Promoter
An Promoter kann ein Aktivatorprotein binden
Operator: kann Repressoren binden, die durch einen Induktor vom Operator abgelöst werden können
Strukturgene: Transkription mehrerer Gene wird an einem Promoter induziert
Promoter u. Operator: cis-Elemente, wirken nur auf das unmittelbar benachbarte Gen
Prokaryonten-RNA ist meist polycistronisch: kodierende RNA-Bereiche für mehrere Proteine liegen hintereinander auf einem langen RNA-Molekül
Monocistronische RNA: ein RNA-Molekül kodiert ein Protein, typisch für Eukaryonten

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
59
Q

Eukaryonten, Arten der Transkriptionskontrolle

A

Cis-regulatorische DNA-Elemente: Promotor, Enhancer, Silencer
Trans-wirkende Proteine: Transkriptionsfaktoren

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
60
Q

Eukaryonten, RNA-Polymerasen, Funktion

A

RNA-Polymerase I: Synthese der rRNA
RNA-Polymerase II: Synthese der mRNA, snRNA, miRNA
RNA-Polymerase III: Synthese der tRNA, 5S-rRNA, snRNA
Mitochondriale RNA-Polymerase: Synthese der mitochondrialer RNA

61
Q

Anteile verschiedener RNAs an der Gesamt-RNA

A

80% rRNA
15% tRNA
5% mRNA

62
Q

Struktur der RNA-Polymerasen

A

Komplexe Enzyme
Prokaryonten: 1 RNA
Eukaryonten: 3 RNAs

63
Q

Prozessierung der RNA, Schritte

A

Capping am 5‘-Ende
Polyadenylierung am 3‘-Ende
Spleißen

64
Q

Capping der RNA

A

Erfolgt am 5’-Ende, cotranskriptionelle Modifikation
1. Hydrolyse der Phosphorsäureanhydridbindung zw. den letzten beiden Phosphatgruppen des ersten Nucleosidtriphosphats: es entsteht Nucleosiddiphosphat
2. Diphosphat bildet mit der α-Phosphatgruppe eines Guanosintriphosphats eine 5’-5’-Triphosphatbindung aus (Katalyse durch Guanylyl-Transferase-Aktivität des Capping-Enzyms)
3. Endständiger Guanosinrest wird durch Methyltransferase methyliert
-> Cap
Modifikation ist spezifisch für RNA-Polymerase II: Capping-Enzyme mit C-terminaler Domäne der ß‘-UE der RNA-Pol II assoziiert
Funktion:
-  nach Bindung des Cap-Bindungskomplexes: Export aus dem Kern
-  Initiation der Translation: Bindung des Initiationsfaktors eIF4E
-  erhöht Stabilität der mRNA vor Nukelaseangriff

65
Q

Polyadenylierung der mRNA

A

Anheftung von ca. 200 Adenylylresten an das 3’-Ende
Erfolgt bei allen proteinkodierenden mRNAs beim Menschen (Ausnahme: Histone)
Signal: Konsensussequenz im 3’-UTR(untranslated region) u. DSE(downstream sequence element)
Erfolgt durch einen multimeren Proteinkomplex, Polyadenylierung selbst wird durch Poly(A)-Polymerase matrizenunabhängig bewerkstelligt

66
Q

Polyadenylierung der mRNA, Funktion

A

poly(A)-Zahl beeinflusst Translation: >30 stimulieren Translation
poly(A)-Zahl erhöht Stabilität der mRNA vor Nukelaseangriff

67
Q

Mosaikgene

A

Gene höherer Eukaryonten

Abschnitte innerhalb des Primärtranskiptes tragen keine Information für die Herstellung eines Proteins

68
Q

Spleißen, allgemein

A

Entfernung der Introns(nicht proteinkodierend) u. Verknüpfung der Exons

69
Q

Mechanismus der Spleißreaktion

A

Teilreaktionen sind Umesterungen: Knüpfung einer neuen Esterbindung unter gleichzeitiger Lösung einer bestehenden Esterbindung
1. Umesterung: Durchtrennung der Spleißdonorstelle durch Umesterung der 5’-Phosphatgruppe am 5’-Ende des Introns mit einer freien 2’-OH-Gruppe innerhalb der Verzweigungsstelle
2. Umesterung: freie 3’-OH-Gruppe am Exonende kann eine Umesterung mit der 5’-Phosphatgruppe an der Spleißakzeptorstelle durchführen
Ergebnis: intronfreie mRNA u. lassoähnliche Struktur

70
Q

Intron, Aufbau

A

5’-Ende(Grenze zu dem Exon): Spleißdonorstelle
3’-Ende: Spleißakzeptorstelle
Innerhalb des Introns: Verzweigungsstelle u. Polypyrimidintrakt

71
Q

Spleißosom

A

Führt die Teilreaktionen des Spleißens durch
Besteht aus: Proteinen u. snRNA(small nuclear RNA)
Untereinheiten: 5 snRNPs (small nuclear ribonucleoprotein,U1, U2, U4,
U5, U6)

72
Q

Alternatives RNA-Spleißen

A

Eukaryonten: aus einem Primärtranskript können verschiedenene reife RNA-Moleküle entstehen
Unterschied: Bestimmte Exon-Intron-Übergänge werden benutzt oder nicht benutzt
Beispiele: Exons werden mit beiden flankierenden Introns gemeinsam entfernt, zwei alternative Spleißdonor o. Akzeptorstellen
Durch alternatives Spleißen ist es möglich, dass ein Gen unterschiedliche Promotoren für seine Expression o. verschiedene Polyadenylierungssequenzen nutzt

73
Q

Regulationszustände des lac-Operons

A
  1. [Glucose]=hoch(kein Katabolitaktivatorprotein CAP vorhanden), keine Lactose(lac-Repressor aktiv) vorhanden: lac-Operon ist reprimiert
  2. [Glucose]=hoch(kein CAP vorhanden), Lactose(lac-Repressor inaktiv) vorhanden: lac-Operon ist partiell aktiv
  3. [Glucose]= niedrig(CAP vorhanden), Lactose(lac-Repressor inaktiv) vorhanden: lac-Operon wird stark transkribiert
74
Q

Eukaryonten, cis-wirkende Sequenzelemente

A 
Spezifische DNA-Bereiche von Genen, die mit regulatorischen Proteinen interagieren:
Basaler Promotor(notwendig für Initiation der Transkription)
Genspezifischer Promotor, Enhancer u. Silencer(zeitliche u. räumliche Kontrolle der Genexpression)
75
Q

Basale Promotertypen

A
  1. TATA-Box
  2. Initiatorelement, auch in Kombination mit der TATA-Box
  3. CG-reiche Sequenzen bei basalen Promotoren der Haushaltsgene
76
Q

Enhancer u. Silencer

A

Verstärkung der Funktion des genspezifischen Promoters
Enthält Bindungsstellen für Transkriptionsfaktoren
Promotoren u. Enhancer sind durch lange Sequenzen voneinander getrennt, liegen aber im Zellkern in unmittelbarer Nachbarschaft vor(Protein-Protein-Wechselwirkungen durch gebundene TFen)
Silencer wirken auf die gleiche Weise wie Enhancer, hemmen jedoch die Transkription

77
Q

Transkription, Initiationskomplex

A

Wird am basalen Promotor durch RNA-Polymerase-2 u. GTF(generelle Transkriptionsfaktoren) aufgebaut
Polymerase: TF2C

78
Q

Transkriptionsfaktoren, Struktur

A

Mindestens 2 funktionelle Domäne:
DNA-Bindungsdomäne
Transkriptionsregulierende Domäne: Transaktivierungsdomäne(TAD) o. Transrepressordomäne(TRD)

79
Q

Transkriptionsfaktoren, Arten von DNA-Bindungsdomänen

A

Helix-Turn-Helix-Motiv
Homöodomäne(HTH-Motiv)
Zinkfingerdomäne
Leucin-Zipper-Domäne

80
Q

IL-2

A

IL2 ist das wichtigste Cytokin für die Proliferation der T-Zellen
es wirkt auto- und parakrin

81
Q

Reumatoide Arthritis, genetische Grundlagen

A

RA: entzündliche Systemerkrankung des Bindegewebes,
die vorwiegend die Gelenke betrifft
1% der Bevölkerung betroffen
Frauen sind dreimal so häufig betroffen
Studien schätzen die Erblichkeit von RA auf ca. 60%

82
Q

Menschliches Genom

A

Die gesamte genetische Information, der DNA-Gehalt, einer menschlichen Zelle
Zwei Genome: mitochondriales(37 Gene) u. Kerngenom (26.000 Gene)

83
Q

Kerngenom

A

Ist auf auf 24 verschiedene DNA-Doppelstränge verteilt

84
Q

Aminoacylierung

A

Übertragung der AS auf das 3’-Ende der tRNA
Erfolgt durch Aminoacyl-tRNA-Synthetasen, davon gibt es 20 verschiedene(eine pro AS)
1. Schritt: AS + ATP -> Aminoacyl~AMP + PP
- Aktivierung der AS durch Ausbildung einer Anhydridbindung
- Gleichgewicht der Reaktion wird durch Spaltung von PP zugunsten
der Produkte verschoben
2. Schritt: Aminoacyl~AMP + tRNA -> Aminoacyl~tRNA + AMP
-Aminoacylrest wird auf eine OH-Gruppe der endständigen Ribose
übertragen(Umesterung)
-Aminoacylrest behält seine energiereiche Esterbindung
3’-Acylverbindung ist das Substrat für Translation
Korrekturmechanismus (editing): Hydrolase

85
Q

Ribosome

A 
Ribonucleoproteinpartikel, 2 UE
Bestehen aus rRNA u. basischen Proteinen
Eukaryonten: 
 Große UE: 60S, kleine UE: 40S, gesamt: 80S
Prokaryonten:
 Große UE: 50S, kleine UE: 30S, gesamt: 70S
S=Sedimentationskonstante 
Große UE: Peptidyltransferasezentrum
Kleine UE: Dekodierungszentrum
Bindungsstellen: A-, P- u. E-Stelle
86
Q

Initiation der Translation bei Eukaryonten, Phasen

A
  1. Cap-abhängige Initiation
  2. Scanning u. AUG-Erkennung
  3. Bildung des 80S-Initiationkomplexes
87
Q

Initiation der Translation, Cap-abhängige Initiation

A

Aufbau des Cap-Bindungskomplex

  1. eIF4E(cap-bindendes Protein) bindet eIF4G
  2. eIF4G interagiert mit eIFG3 u. lagert sich an die 40S UE an(die davor mit Initiator-tRNA im Komplex mit eIF2-GTP u. mit eIF3 beladen wurde)
  3. eIF4G bindet auch das poly(A)-bindendes Protein: vermittelt den Kontakt zw. 3’- u. 5’-Ende der mRNA
88
Q

Initiation der Translation, Scanning u. AUG-Erkennung

A

Scanning: Komplex aus 49S UE u. Initiationsfaktoren wandert entlang der 5’-UTR-Sequenz, bis er das AUG-Startcodon erreicht
Gerichtete Bewegung erfolgt durch eine ATP-abhängige Helicase

89
Q

Initiation der Translation, Bildung des 80S-Initiationskomplexes

A

Entsteht durch Bindung der 60S UE unter GTP-Hydrolyse des eIF2 u. Ablösung der Initiationsfaktoren

90
Q

Elongation, Aminoacyl-tRNA-Bindung

A

eEF1α(GTPase): katalysiert die Bindung der Aminoacyl-tRNA an die A-Stelle des Ribosoms
Ternärkomplex: Komplex aus Aminoacyl-tRNA u. EF
1. Ternärkomplex bindet an das Ribosom, das Initiator-tRNA in der P-Stelle trägt u. in der A-Stelle befindet sich das nächste zu translatierende mRNA-Codon
Falls Anticodon vom Ternärkomplex komplementär zu dem mRNA-Codon ist: GTPase-Aktivität von eEF1α wird gesteigert -> GDP-Form
-> Loslösung von Aminoacyl-tRNA
Ternärkomplexe mit nicht komlementärem Codon dissoziieren rasch vom Ribosom ab

91
Q

Elongation, Verknüpfung der Peptidbindung

A

Aminoacylende der Aminoacyl-tRNA bewegt sich in das Peptidyltransferasezentrum(P-Stelle)
Peptidverknüpfung: freie α-Aminogruppe der Aminoacyl-tRNA als Nucleophil mit dem C-Atom der Esterbindung der Peptidyl-tRNA
Exergonische Reaktion aufgrund der energiereichen Esterbindung
Ergebnis: um eine AS verlängerte Peptidyl-tRNA in der A-Stelle u. deacylierte tRNA in der P-Stelle
Katalytische Funktion der Peptidverknüpfung wird von 23S-rRNA erfüllt
Ribosom = Ribozym

92
Q

Elongation, Translokation

A

Translokation: beide tRNA-Moleküle werden zsm. mit der mRNA am Risbosom verschoben
-Peptidyl-tRNA gelangt von der A- in die P-Stelle
-deacylierte tRNA gelangt von der P- in die E-Stelle, wo sie dissoziiert
Katalyse durch eEF2(GTPase)

93
Q

Translation, Termination

A

Elongationszyklus wiederholt sich, bis ein Stoppcodon in der A-Stelle erscheint
Katalyse durch Terminationsfaktoren(RF, release factors)
eRF1 bindet an das Stoppcodon u. führt zur Hydrolyse der Peptidyl-tRNA
Ribosom zerfällt in seine UE
Freisetzung der Terminationsfaktoren
Freisetzung der tRNA u. mRNA

94
Q

Peptidbindung mesomerie

A

Xxx

95
Q

Translation, Unterschiede zw. Pro- u. Eukaryonten

A

Initiation

  •   Prokaryonten: 3 Initiationsfaktoren
  •   Eukaryonten: > 12 Initiationsfaktoren
  •   Details im Ablauf unterschiedlich, z.B. kein Cap-Bindungskomplex bei Prokaryonten

Elongation
-  relativ ähnlich bei Pro- und Eukaryonten

Termination

  •   Prokaryonten: 2 Terminationsfaktoren für die Erkennung des Stopcodons
  •   Eukaryonten: RF1 erkennt alle Stopcodons
96
Q

Proteine, Primärstruktur

A

AS-Sequenz des Proteins
Sequenzhomologie: 2 miteinander verglichene AS-Sequenzen stammen von einem gemeinsamen Vorläufer
Orthologe: homologe Gene für Proteine gleicher Funktion

97
Q

Proteine, Sekundärstruktur

A

Entsteht durch H-Brückenbindungen zwischen Atomen des Peptidrückgrads

  1. H-Brücken zw. nahe zusammenliegenden AS-Resten = α-Helix
  2. H-Brücken zw. weit voneinander entfernten AS-Resten= β-Faltblatt
98
Q

α-Helix

A

Wird stabilisiert durch intra-molekulare H-Brücken
rechtsgängige Spiralstruktur
Helixoberfläche: AS-Seitenketten ragen nach außen, Eigenschaften der Oberfläche werden von Eigenschaften der Seitenketten beeinflusst
Helixbrecher: Prolin (starre AS)

99
Q

β-Faltblatt

A

Strukturelement: β-Strang, maximal gestreckte Polypeptidkette, Zickzackstruktur, AS-Seitenketten bilden Streifen
Intermolekulare H-Brückenbindungen zw. den einzelnen Strängen, parallele o. antiparallele Anordnung

100
Q

Tertiärstruktur

A

zur Sekundärstruktur kommt die räumliche Anordnung der
AS-Seitenkette hinzu
Strukturelemente der WW zwischen den Seitenketten:
-Disulfid-Brücken (kovalent)
-hydrophobe WW
-H-Brücken
-ionische WW

101
Q

Triplehelix des Kollagens

A
  • hoher Anteil von Glycin und Prolin bzw. Hydroxy-Prolin (ca. 50%)
  • linksgängige Helix
  • stabilisiert durch laterale H-Brücken zwischen den 3 Strängen
102
Q

α-helikale Proteine

A

Beispiel: Myoglobin, Hämoglobin

Globuläre(kugelartige) Gestalt

103
Q

Coiled-Coil-Struktur/Leucin-Zipper

A

Entsteht durch oberflächliche Wechselwirkungen von Helices, die lineare Strukturen stabilisieren
Beispiel: Myosin

104
Q

β-Faltblatt Seidenfibroin

A

Hauptprotein der Seide
stabilisiert durch van der Waals-Kräfte zwischen ß-Strängen
sehr hohe mechanische Zugfestigkeit, Stabilität und Elastizität

105
Q

AS, Grundaufbau

A 
An ein α-C-Atom sind:
-Carboxylgruppe
-Aminogruppe
-H-Atom
-spezifischer Rest
Gebunden
106
Q

D- u. L-Aminosäuren

A

asymmetrisches α-C-Atom: chirales Zentrum
alle proteinogenen AS sind L-Aminosäuren (Ausnahme: Glycin hat kein chirales Zentrum)
alle bekannten Proteine sind aus L-Aminosäuren aufgebaut
(Ausnahme: in bakteriellen Zellwänden und einigen Antibiotika finden sich einige D-Aminosäuren, zB D-Valin, D-Alanin, D-Glutaminsäure)

107
Q

Säure-Base-Eigenschaften von AS

A

Carboxylgruppe: reagiert sauer
Aminogruppe: reagiert basisch
AS sind Ampholyte

108
Q

Isoelektrischer Punkt

A

PH-Wert bei dem die Nettoladung = 0 beträgt
Molekül am IEP erscheint nach außen elektrisch neutral, liegt als Zwitterion vor und bewegt sich nicht im elektrischen Feld

109
Q

Aliphatisch

A

Moleküle mit einem oder mehreren offenen, kettenförmigen Kohlenwasserstoffresten

110
Q

Klassen von AS

A

AS werden nach Eigenschaften ihrer Seitenketten eingeteilt

  1.   mit unverzweigter & verzweigter aliphatischer Seitenkette
  2.   mit Hydroxyl-Gruppe in der Seitenkette
  3.   mit S-Atom in der Seitenkette
  4.   mit Carboxyl-Gruppe oder deren Amid in der Seitenkette
  5.   mit Amino-Gruppe in der Seitenkette
  6.   mit aromatischer Seitenkette
  7.   mit zyklischem Aufbau
111
Q

Essentielle proteinogene AS

A 
Lysin (Lys) 
Tryptophan (Trp) 
Leucin (Leu) 
Valin (Val) 
Histidin (His) 
Isoleucin (Ile) 
Threonin (Thr) 
Phenylalanin (Phe) 
Methionin (Met)
112
Q

Kovalente Verknüpfung von AS

A

Reaktion einer Amino- u. Carboxylgruppe: Säureamid
Zwei AS: Dipeptid
Lineares Polypeptid: Cα-Atome bilden das Rückgrad (Cα-Kette)
N-Terminus: freies Aminoende
C-Terminus: freies Carboxylende

113
Q

Planare Struktur der Peptidbindung

A

Peptidbindung liegt innerhalb mesomerer Grenzstrukturen vor
Freies EP des N-Atoms kann in die C-N-Bindung einschwingen u. eine der C=O-Bindungen zum O-Atom rausschwingen
- N wird positiv u. O negativ geladen
C-N-Bindung: partieller Doppelbindungscharakter, d.h. sie ist planar u. starr

114
Q

Mesomerie/Resonanz

A

Phänomen, bei dem die Bindungsverhältnisse in einem Molekül nicht durch eine einzige Strukturformel, sondern nur durch mehrere Grenzformeln dargestellt werden können

115
Q

Peptidbindung: trans-Konformation

A

trans-Konformation ist energetisch stark begünstigt
Ausnahme: bei Prolin ist trans-K. nur schwach begünstigt, daher:
Enzym Peptidyl-Prolyl-cis-trans-Isomerase zur schnelleren
Gleichgewichtseinstellung

116
Q

Proteinimport in das ER

A

Cotranslational: Ribosome injizieren Proteine unmittelbar in das ER
Posttranslational: Import erst nach der Translation

117
Q

Vorstufen der Proteine

A

Tragen eine charakteristische N-terminale Sequenz(Präpeptid)
Signalsequenz: 1 x pos. gelad. AS, 6-12 hydrophobe AS, dann hydrophile AS
Werden für Bindung an ein Proteinkomplex benötigt(SRP)

118
Q

SRP

A

Signal recognition particle, Ribonucleoprotein
Besteht aus 6 Proteinen u. 1 RNA
Bindet GTP
Bindet an die Signalsequenz u. an das Ribosom: weitere Translation wird zunächst aufgehalten, Komplex bindet an die α-UE eines SRP-Rezeptors eines Translocons
SRP löst sich unter GTP-Hydrolyse ab, u. Ribosom bindet zsm. mit der Signalsequenz an das Translocon

119
Q

Translocon

A

Proteinkomplex der den Proteinimport in der ER-Membran vermittelt
Ribosom bindet mit der großen UE fest an das Proteinimportpore des Translocons
Polypeptidkette erreicht die Pore durch einen Tunnel des Ribosoms

120
Q

Proteinimportpore des ERs

A

Wird gebildet durch Sec-61 Proteinkomplex, der aus 4 Proteinen besteht
-heterotrimerer Komplex: UE sind Sec-61α, -β u. -γ
-TRAM
Besitzt einen Seitenausgang: hydrophobe Segmente der Peptidkette können sich direkt in die Lipidmembran einlagern

121
Q

Proteinfaltung, allgemein

A

Alle Proteine müssen sich korrekt falten, sonst besteht die Gefahr dass sie sich zusammenlagern u. Aggregate bilden
Erfolgt durch Bildung von Faltungsformen mit schrittweise absinkendem Energiegehalt

122
Q

Peptidy-Prolyl-cis/trans-Isomerasen

A

PPIasen
Katalysieren die Isomerisierung der Peptidbindung zw. einer AS u. einem Prolinrest(X-Pro-Bindung)
Überführung der cis- in trans-Konformation

123
Q

Chaperone

A

Gehören zu der Familie der Hitzeschockproteine
bilden „Käfig“ um das zu faltende Protein, halten es in Position u.erleichtern es dem Protein in einen energiearmen Zustand zu kommen

124
Q

BiP

A

bindet hydrophobe Bereiche des zu faltenden Proteins und schirmt diese von anderen hyrophoben Bereichen ab
Schützt vor Bildung von Protein-Aggregaten

125
Q

Protein-Disulfid-Isomerase (PDI)

A

hilft bei der Ausbildung korrekter Disulfid-Brücken

Enthält selbst 2 SH-Gruppen, die vorübergehend Disulfidbrücken mit den SH-Gruppen der Proteine ausbilden

126
Q

Glycosylierung

A

ER-Membran: Synthese von Oligosacchariden die an Dolicholphosphat
gebunden sind im Cytosol
Aufbau:
-  14 Zuckermonomere
-  3 Äste aus 9 Mannosegruppen, längster Ast: zusätzlich 3
Glucoseeinheiten
-  Stamm: 2 Acetylglucosamine
Enzymatische Umlagerung in das ER
Co-translationale Verknüpfung durch Oligosaccharyltransferase (OST) auf den Amid-N eines Asp-Rest (N-Glykosylierung)
3 Glucoseeinheiten werden entfernt

127
Q

Kontrolle der Proteinfaltung in ER

A

Faltungssensor: UDP-Glucose Glykoprotein-Glucosyltransferase (GT)
- erkennt Fehlfaltung
-  fügt Glucose-Rest an
-  erneuter Durchgang durch Calnexin/Calreticulin-Zyklus, Calnexin/Calreticulin binden an falsch gefaltete Proteine u. hindern sie daran das ER zu verlassen, damit diese mit Faltungshelferenzymen interagieren können
Faltung inkorrekt: Transport der Proteine ins Zytosol u. Abbau im Proteasom
ER-assoziierte Degradation (ERAD): Degradation im Proteasom oder Akkumulation in der Zelle(fatal)

128
Q

COP-1-Vesikel

A

Coat proteins Typ 1, enthalten ARF, kleine GTP bindende Proteine
retrograder Transport vom Golgi zum ER bei Vorliegen einer Erkennungssequenz (KDEL)
COP-1-Vesikel besitzen einen KDEL-Rezeptor

129
Q

COP-2-Vesikel

A

Bildung am ER und vesikulotubulären Cluster (VTC)
=> Bulk flow (allgemeiner Strom von (Protein(Material zum Golgi) ohne einen spezifischen Signal
Enthalten Sar1
Bewegen sich an Mikrotubuli entlang

130
Q

Golgi-Apparat, Funktion

A

Golgi: Ort der Proteinreifung, posttranslationale Modifikationen:

  •   Sulfatierung von KH
  •   Lipidanker
  •   Prozessierung von Pro-Proteinen
  •   Prozessierung von N-Glykosylresten
  •   Synthese von O-Glykosylresten (Ser, Thr)
131
Q

Transport zum Lysosom

A

Proteine mit N-gebundenen, Mannose-6-Phosphat-haltigen Seitenkette werden vom Golgi-Apparat zum Lysosom transportiert
Gelangen zsm. mit Mannose-6-Phosphat-Rezeptor in von Clathrin ummantelte Vesikel
Mantel löst sich auf u. Inhalt fusioniert mit späten Endosomen
Späte Endosome geben 2 Arten von Vesikeln ab
1. Vesikel, die die Rezeptoren zurück zum Golgi-Apparat bringen
2. Vesikel, die die markierte Proteine zu Lysosomen bringen
Proteine ohne Mannose-6-Phosphat-Gruppe werden in Vesikel verpackt u. wandern zur Zellmembran

132
Q

Membranfusion

A

Erfolgt durch SNARE-Proteine
-  soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptors
-  Interaktion von vesikulärem (v-SNARE) und target membrane
(t-SNARE)
-  SNARE-Komplexbildung mit anschließender Fusion der beiden Membranen
-  SNARE-Komplexbildung beruht auf hydrophoben WW und benötigt spezielle Proteine zur Lösung des Komplexes (unter ATP-Verbrauch)

133
Q

Targeting von Kernproteinen

A

Protein 40 kD: Kernimport

  •   Kernlokalisationssignal (NLS)
  •   kurze, im Detail variable, Lys-reiche Sequenzen, (Importinα u. -β spezifisch)
  •   Lokalisation im Protein: unterschiedliche Positionen
  •   wird NICHT entfernt nach Import in den Kern
  •   Triebkraft für den Transport: Ran-GTP/Ran-GDP-Gradient
  • RanGTP bewirkt die Auflösung des Importin-Kernprotein-Komplexes
  •   RanGTP u. Importin bleiben verbunden und wandern ins Zytosol
  • Hydrolyse des GTP durch im Cytosol, Importin wird frei
  • Ran wird durch NTF2 in den Zellkern transportiert, wo Ran neues GTP bindet
134
Q

Targeting mitochondrialer Proteine

A

Mitochondriale Proteine
-  insgesamt > 1000
-  davon werden NUR 13 im mitochondrialen Genom kodiert
- besitzen eine Erkennungssequenz
-  die meisten sind Matrixproteine : besitzen eine charakteristische
N-terminale Präsequenz (pos. geladene AS)
- Proteine anderer mitochondrialer Kompartimente weisen anders strukturierte Zielerkennungssignale auf
-  Prozessierung durch Matrix-processing-peptidase (MPP)
- Proteine der inneren(äußeren?) Mito-Membranen: keine Präsequenz, aber Zielerkennungs-signale im Inneren der Sequenz, zT C-terminal

135
Q

RanGDP/RanGTP-Gradient als Triebkraft des Kerntransports

A

Xxx

136
Q

Proteintransport in Mitochondrien

A

Doppelmembran: 2 voneinander unabhängige Transportsysteme
TOM- u. TIM-Proteine
Chaperon Hsp70 sorgt ATP-abhängig für korrekte Faltung in der mitochondrialen Matrix
-  Trapping: Proteine werden vom Membranpotential in die Pore gezogen u. Hsp70 hält es an einem Ende fest
-  Pulling: ??

137
Q

Proteasom

A
  •   oligomerer Komplex: 2MDa, 26S, ca. 30.000 Kopien/Zelle
  •   Erkennung durch F-Box-Proteine(Rezeptoren)
  •   Markierung mit dem Protein Ubiquitin (76 AS) an internen Lysinresten
  •   poly-ubiquitinierte Proteine werden im Proteasom abgebaut
  • Polyubiquitinmarkiert: Abbau im Proteasom zu Oligopeptiden u. AS
  • Monoubiquitinmarkiert: Signalfunktion
138
Q

Targeting, MERKE

A

lysosomale Proteine:(Man-6-phosphat)
Membranproteine, sezernierte Proteine
ER: N-terminale Signalsequenz
Cytosol: keine Signalsequenz
Mitochondrium: N-term Präsequenz: Mito.-Matrix
innere Zielerkennungssequenz: IMM
Kern: Kernlokalisationssignal (NLS)

139
Q

Posttranslationale Modifikation

A

Veränderung der (bio)chemischen Struktur durch kovalente

Modifikationen nach Fertigstellung des Proteins

140
Q

Phosphorylierung

A

Veresterung einer Hydroxyl-Gruppe eines Proteins mit Phosphat
AS: Serin, Threonin, Tyrosin
Enzym: Phospho-Transferase (Kinase)
Cosubstrat der Reaktion: ATP
Herkunft der übertragenen Phosphogruppe: γ-Phosphat des ATP
physiol. Bedeutung: Ladungszustand des Enzyms wird verändert, Regulation von vielen Proteinfunktionen durch
Phosphorylierung (häufig: An-/Abschaltung)
Tyrosin-Phosphorylierung: Aktivierung von T-Lymphocyten Vermittlung proliferativer Effekte durch Wachstumsfaktoren, wichtig für intrazelluläre Signaltransduktion
Serin-Phosphorylierung: Aktivierung des Glykogenabbaus
Aktivierung des Triglycerid-Abbaus
Vermittlung des positiv inotropen Effektes am Herzen
Regulation von interkonvertierbaren Enzymen

141
Q

Hydroxylierung

A

Addition einer Hydroxyl-Gruppe an ein Protein
AS: Prolin (3- oder 4-Hydroxy-Prolin), Lysin
Enzym: Prolylhydroxylase, Lysylhydroxylase
Coenzym: Vitamin C
physiol. Bedeutung: kovalente Modifikation des Prokollagens; bei
Fehlen wird das Kollagen nicht weiter modifiziert und erhält nicht die gewünschte Stabilität

142
Q

Lipidanker

A

Myristoylierung/Palmitoylierung/Farnesylierung(Addition eines Lipidankers)
N-terminaler Bereich: Myristoyl-Reste u. Palmitoyl-Reste
C-terminaler Bereich: Farnesyl-Reste
Enzyme: spez. Transferasen für die Lipid-Reste
physiol. Bedeutung: Verankerung löslicher Proteine an der Innenseite
der Plasmamembran oder an anderen intrazellulären Membranen

143
Q

GPI-Anker

A

Glykosyl-phosphatidylinositol-Anker
physiol. Bedeutung: Verankerung löslicher Proteine an der Außenseite der Plasmamembran, z.B. als Ektoenzym (Bsp. alkalische Phosphatase)
Besteht aus 3 Teilen:
Phosphoethanolamin, zentrales Tetrasaccharid, Phosphatidylinositol

144
Q

Lipidanker im inneren und äußeren Blatt der Plasma-

membran

A

Inneres Blatt: Palmitinsäureanker, Myristinsäureanker

Äußeres Blatt: GPI-Anker

145
Q

Acetylierung und Methylierung

A

N-terminale Acetylierung: Schutz vor Proteolyse
Acetylierung und Methylierung von Histonen: Regulation der Transkription
Beispiel: IL-2-Gen
1.  De-Methylierung der Histone
2.  Acetylierung der Histone
3.  Bindung der TFs

146
Q

N-Glykosylierung

A 
Dolicholphosphat: 
-  Träger und Syntheseort für für KH-
Reste 
-  Synthese im Cytosol 
-  14 Monomere 
-  3 Äste 
-  Zusammensetzung: siehe Abb. 
-  Glc
3
Man
9
(GlcNAc)
2 
-  enzymatische Umlagerung in das ER 
-  co-translationale verknüpfung durch 
Oligosaccharyltransferase (OST)auf 
den Amid-N eines Asp-Rest (N-
Glykosylierung) 
-  weiteres Trimmen des 
Zuckerbäumchens zu Man
7
(GlcNAc)
2
147
Q

N-Glycosylierung

A

Anbinden eines Zuckerrestes an einen Asparaginrest
An einen Serin- oder Threoninrest: O-glykosidisch
1. Synthese des Grundgerüstes des Oligosaccharids, die Kernregion (Core Glycosid) Träger für das entstehende Oligosaccharid das Dolicholphosphat (Dol-P) dient.
2. Nach einer anschließenden Modifizierung wird dieses in einem weiteren Schritt auf das Protein übertragen
3. Anschließend wird die Oligosaccharidkette am Protein nochmals modifiziert (sog. Trimmen)

148
Q

Proteine mit der Aminosäure Selonecystein

A

Selenocystein (Se-Cystein)
enthält das Element Se
Se ist damit Spurenelement
21. proteinogene AS
findet sich im aktiven Zentrum einiger Oxidoreduktasen
entsteht an der spezifischen tRNA die zunächst mit Serin beladen wird
wird an einem UGA-Codon (eigentlich ein Stopp-Codon) eingebaut, wenn sich eine bestimmte Haarnadelstruktur in der Nähe befindet (selenocystein insertion sequence)

Genetik (1 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions