fragen 2 Flashcards
VI.1. Die Transkription
- Aus welchen Untereinheiten bestehen bakterielle RNA-Polymerasen (Holoenzym!)? Welche Funktionen haben die einzelnen Untereinheiten?
Core-Enzym: 2 x α(aplha), β, β’
β + β‘: zur Bindung an die DNA-Matrize, die wachsende RNA-Kette und Nukleotide , aktives Zentrum
2 x α: Stabilisierung und Bindung am Promotor, Interaktion mit Aktivatoren, die die Transkriptionseffizienz steigern
Holoenzym: Core-Enzym + ω + σ
ω (Omega): zur korrekten Zusammenlagerung der Untereinheiten zum Core-Enzym und zur Stabilisierung des Komplexes
σ: zur korrekten Erkennung des Transkriptionsstartpunktes
- Welche Funktion hat der σ-Faktor der bakteriellen RNA-Polymerasen?
- Welche Funktion hat der σ-Faktor der bakteriellen RNA-Polymerasen?
Protein, das die -10 und die -35 Regionen der DNA erkennt und RNA-Polymerase- Komplex an den Promotor leitet -> Die korrekte Erkennung des Transkriptionsstartpunktes
- Was ist eine polycistronische mRNA?
Viele mRNAs kodieren nicht nur für ein Protein, sondern für mehrere, meistens sind diese Proteine an einem Prozess in der Zelle beteiligt.
- Was versteht man unter rho-abhängiger und rho-unabhängiger Termination?
rho-unabhängiger Terminator: bildet sich in der wachsenden RNA eine Haarnadelstruktur mit einem GC-reichen Stamm, welcher die Konformation der RNA-Polymerase ändert; es kommt zur Auflösung des Komplexes aus DNA, Polymerase und RNA
rho-abhängige Termination: Rho-Faktor bindet sich an die wachsende RNA, kann sich durch ATP-Spaltung entlang der RNA bewegen & lost die RNA von der DNA & bewirken den Zerfall des Polymerisationskomplexes bewirken
- Warum haben einige Phagen ihre eigene RNA-Polymerase, welche Vorteile bringt das?
- Warum haben einige Phagen ihre eigene RNA-Polymerase, welche Vorteile bringt das?
Vorteil: Phage kann Transkriptionsmaschine in die gewünschte Richtung lenken; Phagen RNA-Polymerase transkribiert nur Phagengene
Phage lamda
funktioniert mit E. Coli RNA Polymerase, starke Promotoren (= klassicher Promotor im E. coli)
VI.2. Die Translation
- Was versteht man unter Codon Usage?
Codon-Usage versteht man die Häufigkeit, mit der spezielle Codons für dieselbe Aminosäure verwendet werden -> Welche Organismen welche Codons für eine bestimmte AS häufiger oder weniger häufig verwenden.
Selten verwendete Codons können die Translation bremsen, während häufig genutzte Codons die Translation beschleunigen können.
- Beschreibe die Struktur der tRNA und die Funktion der einzelnen Elemente.
transfer-RNA: Bindeglied zw Codons auf der mRNA und den dazugehörigen AS, charakteristische Sekundärstruktur: 2D Kleeblattform/3D L-Form
Akzeptorarm: hier wird die AS angehängt
Anticodonarm: hier befindet sich das Anticodon, welches komplimentär zum Codon auf der mRNA ist
D-Arm: hier befinden sich modifizierte Uridine
T-Arm: hier befindet sich die Basenfolge TΨC
variable Schleife: Schleife var. Länge
- Welche Funktion haben Aminoacyl-tRNA-Synthetasen?
- Welche Funktion haben Aminoacyl-tRNA-Synthetasen?
Die Beladung der tRNA mit der jeweiligen AS, für jede AS gibt es ein Enzym.
- Wie sind Ribosomen aufgebaut, wozu dienen sie, und wie wird die koordinierte Synthese der einzelnen Bestandteile bewerkstelligt?
Aufbau:
große Untereinheit (LSU, large subunit)
+ kleine Untereinheit (SSU)
LSU: 23S- + 5S-rRNA + 31 Proteine
SSU: 16S rRNA + 21 Proteine
Aufgaben:
- spezifische Erkennung der Codons auf der mRNA durch das Anticodon der tRNA
- Knüpfung der Peptidbindung
Untereinheiten lagern sich erst in der Anwesenheit von mRNA aufeinander
- Erkläre in kurzen Worten den Aufbau und die Funktion von Ribosomen!
Aufbau:
große Untereinheit + kleine Untereinheit (50S + 30S = 70S)
große Untereinheit: 23S- + 5S-rRNA, 31 Proteine
kleine Untereinheit: 16S rRNA, 21 Proteine
Funktion:
Ort der Proteinsynthese
- Erkläre die einzelnen Schritte bei der Translation!
Die Translation beginnt mit einem formylierten Methionin, die IF 1-3 helfen den Ribosomen dabei, sich zusammenzusetzen und an der mRNA anzulagern
danach kommt es zur Elongation -> wobei die Codons der tRNA in Aminosäuren umgewandelt werden, die dann miteinander zu Peptiden verknüpft werden
bei der Termination lagert sich ein H2O-Molekül an und es kommt zur hydrolytischen Abspaltung der Peptidkette -> die Ribosomen zerfallen wieder in ihre Untereinheiten
- An der Translation, der Übersetzung der genetischen Information in die Aminosäureabfolge der Proteine, sind drei verschiedene Arten von RNA beteiligt. Wie heißen diese drei RNAs und was sind ihre unterschiedlichen Aufgaben bei der Tranlsation?
tRNA (transfer RNA):
Bindeglied zw Anticodons auf der mRNA und AS
rRNA (ribosomale RNA):
bilden das Gerüst, an dem sich die ribosomalen Proteine anheften, enzymatische Funktionen der Ribosomen
mRNA (messenger RNA):
trägt Anticodons zur korrekten Anlagerung der tRNA
- Was bedeutet der Satz “Das Ribosom ist ein Ribozym”?
Alle enzymatischen Funktionen im Ribosom werden von rRNAs wahrgenommen.
- Erkläre die einzelnen Schritte und die beteiligten Faktoren bei der Initiation der Translation (Start der Proteinsynthese)!
- Zum Starten werden die Initiationsfaktoren IF1, IF2 und IF3 benötigt.
- IF3 und IF1 binden sich gemeinsam an die Kleine-UE und verhindern die vorzeitige Anlagerung der Großen-UE.
- IF2+GTP bindet fMet (formyliertes Methionin) und verdrängt dann IF3.
- Nun kann sich die Große-UE anlagern und verdrängt damit IF1.
- GTP spaltet sich zu GDP, was zum ablösen von IF2 führt.
- Der Initiationskomplex besteht nun aus Ribosom, mRNA und fMet-tRNA welcher zur Elongation bereit steht
- Erkläre die einzelnen Schritte und die beteiligten Faktoren bei der Elongation der Translation!
AA-tRNA (Aminoacyl-tRNA) wird im Komplex mit EF-Tu-GTP an den A-Ort angeliefert, Erkennung des Codons auf der mRNA durch das Anticodon in der tRNA, Spaltung von GTP in GDP und EF-Tu-GDP kann das Ribosom verlassen
Knüpfung der Peptidbindung: 23S-rRNA bringt die Akzeptorarme der tRNAs in die richtige räumliche Position, die NH2-Gruppe der AA-tRNA im A-Ort greift den Kohlenstoff in der Esterbindung zw AS und Ribose in der Peptidyl-tRNA im P-Ort an, neue Peptidbindung wird geknüpft, Peptidkette hängt an tRNA im A-Ort und wird gemeinsam mit mRNA in den P-Ort weitergeschoben (Translokation)
