Genexpression Flashcards
In welcher Reihenfolge läuft die Genexpression ab?
Was ist der Unterscheid zwischen DNA und RNA?
Die DNA wird transkribiert zu RNA, welche modifiziert wird und schließlich zum Protein translatiert wird.
DNA ist doppelsträngig, hat D-Disoxyribose (stabiler) als Zucker und die Base Thymin verbaut.
Die RNA ist in der Regel einzelsträngig, verwendet als Zucker D-Ribose und hat anstelle von Thymin Uracil (Thymin ohne 4’-H3C) verbaut.
Was gibt es für verschiedene RNAs und welche Funktion haben sie? (5)
- mRNA (messenger RNA): Bauplan für die Proteine
- miRNA (micro RNA): Inaktivierung von RNA
- snRNA (small nuclear RNA): Splicen der mRNA
- tRNA (transfer RNA): Übertragung der AS
- rRNA (ribosomale RNA): Teil der Ribosomen.
Welche eukaryontischen Polymerasen benutzen Primer und welche nicht?
Aus welchen beiden Strängen besteht die DNA?
In welche Richtung und an welchem Strang arbeitet die RNA-Polymerase (und auch die DNA-Polymerase)?
Wie nennt man den Ort der aktiven Transkription auf der DNA
DNA-Polymerase benötigt Primer (synthetisiert von der DNA-abhängigen RNA-Polymerase). RNA-Polymerase braucht keine Primer.
Die DNA besteht aus de, codogenen Strang (DNA-Matrize) und dem Sinnstrang (Kodierender Strang).
Die RNA-Polymerase läuft vom 3’ zum 5’-Ende. Dabei wird immer vom codogenen Strang abgelesen und sozusagen ein neuer Sinnstrang (5’3’) synthetisiert.
Der Ort, an dem aktiv transkribiert wird, befindet sich in einer Transkriptionsblase.
Wie wird die Transkription bei Prokaryoten initiiert?
Wie wird die Transkription bei Eukaryonten initiiert?
Sigma-Faktoren bilden mit dem RNA-Polymerase-Core-Enzym einen Komplex, was unspezifische Wechselwirkungen der Polymerase mit der DNA verringert. Der Komplex bindet dann an die -10/-35-Promoter-Region und synthetisiert die ersten 12 Nukleotide. Danach lösen sich die Sigma-Faktoren wieder und die RNA-Polymerase macht den Rest.
Bei Eukaryoten bindet TFIID (TF=Transkriptionsfaktor; II=Polymerase II, D=Name des TF) and die TATA-Box. Jetzt kann die DNA an das katalytische Zentrum der RNA-Polymerase II herangeführt werden.
Wie viele und welche RNA-Polymerasen gibt es bei Eukaryonten?
Durch welchen Stoff ist die RNA-Polymerase II hemmbar?
RNA-Ploamerase I: rRNA
RNA-Polymerase II: mRNA, snRNA, miRNA
RNA-Polymerse III: tRNA, rRNA
alpha-Amanitin aus Pilzen.
Wie läuft die Elongation bei Eukaryoten ab?
Die Elongation erfolgt erst nach Ablösen der Transkriptionsfaktoren. Die RNA-Polymerase II synthetisiert einen 5’3’-RNA-Strang, dabei werden zunächst Nucleosidtriphosphate eingebaut. Pyrophosphat wird nach dem Anhängen des Nucleosidtrisphosphats abgespalten.
Wie funktioniert die Termination bei Prokaryonten?
Wie funktioniert die Termination bei Eukaryonten?
Bei Prokaryonten bildet eine Haarnadelstruktur die Terminator-Sequenz, oder ein Rho-Protein bindet nah der Terminator-Stelle.
Bei Eukaryonten hört die Transkription an einer Terminatorsequenz auf.
Nenne 3 Formen der Transkriptionsregulation. Wie funktionieren sie?
- Regulatorische Transkriptionsfaktoren: Teilweise sehr weit vor der Promoter-Sequenz binden Aktivatoren an Enhancer oder Repressoren an Silencer-Regionen, die die Transkription beeinflussen können. Damit sie dazu fähig sind, bildet sich eine Schleife, sodass sie in die Nähe des Promotors gebracht werden.
- Histonmodifikation: Nukleosome verhindern die Transkription. Durch Acetylierung oder Phosphorylierung der Histone, werden diese angesäuert und die DNA lockert sich von ihnen. Durch Methylierung werden Histone basischer und die DNA bindet stärker.
- miRNA: miRNA inaktivieren mRNA, indem sie mit ihr einen Doppelstrang bilden. Daraufhin wird der Doppelstrang von einer RNAse abgebaut.
Durch welche Vorgänge wird die mRNA modifiziert? (3)
An das 5’-Ende der prä-mRNA wird eine 5’-cap-Gruppe angehängt, die die mRNA vor Abbau schützt und als Signa zum Transport aus dem Zellkern dient. Außerdem ist sie der Initiator für die Translation.
Am 3’-Ende wird ein Poly(A)-Schwanz angehängt, der die Lebensdauer der mRNA bestimmt. Am Poly(A)-Signal der mRNA spaltet eine Endonuclease Basen ab und eine Poly(A)-Polymerase hängt 50 bis über 200 Adenylatreste an. Je länger der Poly(A)-Schwanz, desto länger die Lebensdauer der mRNA.
Durch das Splicen werden die Introns aus der mRNA herausgelöst (Alternatives Splicen sorgt für andere Exon-Kombinationen).
Ein Spleißosom (snRNA+Proteine) löst an der 5’-Spleißstelle eine Umesterung aus (Sauerstoff aus Adenosin greift Phosphordiesterbindung an), wodurch sich ein Intron-Ende vom Exon löst und eine Lariat(Lasso)-Struktur bildet. Dann findet eine weitere Umesterung an der 3’-Spleißstelle statt und die Exons verknüpfen sich
Was ist das Start-Triplett der mRNA?
Welche Tripletts sind Stop-Codons? Sind Stop-Codons Aminosäuren?
Warum ist der genetische Code degeneriert?
Wie groß ist ein Triplett/ eine Aminosäure?
AUG –>Methionin
UGA (U Go Away)
UAA (U Are Away)
UAG (U Are Gone)
Stop-Codons sind keine Aminosäuren.
Der genetische Code ist degeneriert, weil die Anzahl der möglichen Codons größer ist, als die Anzahl der Bausteine (Basen).
Eine Aminosäure ist ca. 100 Da groß.
Woraus besteht tRNA und was für eine Struktur hat sie?
Wie spezifisch bindet tRNA?
Was besagt die Wobble-Hypothese?
tRNA besteht aus seltenen Basen und hat eine Kleeblattstruktur (L-Form).
Jede tRNA bindet nur an eine spezifische Aminosäure, jedoch an mehrere verschiedene Codons.
Die Wobble-Hypothese besagt, dass das AS-spezifische Anticodon (ein Basentriplett) einer tRNA an verschiedene Versionen von Codons binden kann, solange sie für diesselbe Aminosäure codieren. Die dritte Base eines Codons kann nämlich innerhalb einer Aminosäure variieren. Dies ist die Wobble-Position. Am Anticodon ist die Wobble-Position die 1. Base.
Wie wird die tRNA mit Aminosäuren beladen?
Die Aminoacyl-tRNA-Synthetasen aktivieren eine Aminosäure durch Kopplung an AMP. Dadurch kann sie auf tRNA übertragen werden.
Wie groß ist das Ribosom bei Prokaryoten und wie groß sind seine Untereinheiten?
Wie groß ist das Ribosom bei Eukaryoten und wie groß sind seine Untereinheiten?
Woraus und wo werden Ribosomen synthetisiert?
Welche 3 Bindungsstellen für tRNA gibt es?
Prokaryoten: 50S+30S –> 70S
Eukaryoten: 60S+40S–> 80S
Ribosomenuntereinheiten werden aus rRNA und Proteinen um Nucleolus einer Zelle synthetisiert und dann durch die Kernporen ins Cytosol geschleust.
- A-Stelle (Aminoacyl-tRNA)
- P-Stelle (Peptidyl-tRNA)
- E-Stelle (Exit-tRNA)
Wie läuft in Initiation bei der Translation ab.
Die kleine Ribosomenuntereinheit bindet an der mRNA und sucht, bis das Start-Codon AUG an der P-Stelle sitzt. Dann sorgt der eukaryotische Initiationsfaktor 2 dafür, dass eine Methionl-tRNA unter GTP-Verbrauch und somit die große Ribosomenuntereinheit an die kleine Untereinheit bindet.
