HC05 - Translatie van DNA in RNA

Question 1

Wat is translatie?

Answer 1

Translatie is de vertaling van de base code van het mRNA in de juiste aminozuur volgorde

Question 2

Wat is de genetische code?

Answer 2

Question 3

Wat is een codon?

Answer 3

3 basen die een aminozuur vormen
1 aminozuur kan gecodeerd worden door meerdere codons

Question 4

Wat is een wobble?

Answer 4

Een aanpassing in de transfer RNA waardoor sommige verschillen in basen bij een aminozuur niet uitmaken en dus nog voor eenzelfde aminozuur coderen (bijvoorbeeld zowel UAC als UAU voor tyrosine)

Question 5

Wat zijn reading frames?

Answer 5

De 3 verschillende manieren waarop je een mRNA kunt aflezen. Als je middenin een eiwit zit weet je immers niet precies met welke base je moet beginnen.

Question 6

Wanneer heb je 6 reading frames?

Answer 6

Een stuk DNA van een exon heeft theoretisch 6 reading frames (als je niet weet wat de coding streng en wat de template streng is)

Question 7

Hoe herkent het aminozuur zijn eigen code?

Answer 7

D.m.v. transfer RNA (tRNA), voor elk aminozuur (minstens) 1. Die leest het codon af en maakt er een anticodon van. Je noteert het echter als het codon van 5’ naar 3’ en dus is het UUC.

Question 8

Wat doen aminoacyl-tRNA synthetases en hoeveel soorten zijn er minstens?

Answer 8

Er zijn er minstens 20, en ze verbinden het juiste aminozuur met het juiste tRNA. Het katalyseert de reactie:
aminozuur + tRNA + ATP = aminoacyl-tRNA + AMP + 2Pi

Question 9

Waar vindt de synthese van het eiwit plaats?

Answer 9

Op de ribosomen

Question 10

Wat zijn ribosomen?

Answer 10

Grote eiwit-RNA complexen in het cytosol of gebonden aan het RER

Question 11

Uit welke twee delen bestaan ribosomen?

Answer 11

Uit de grote subunit en de kleine subunit

Question 12

Waaruit bestaat de grote subunit van ribosomen? Wat doet deze subunit?

Answer 12

De grote subunit bestaat uit een complex van eiwitten en rRNA’s
Het katalyseert de formatie van de peptidebindingen die de aminozuren covalent verbinden in een polypeptide keten.

Question 13

Waaruit bestaat de kleine subunit van ribosomen? Wat doet deze subunit?

Answer 13

De kleine subunit bestaat uit een complex van eiwitten en 1 rRNA
Het matcht de tRNA’s met de codons van het mRNA

Question 14

Welke 3 tRNA sites heeft een ribosoom?

Answer 14

Een A, P en E site (de acceptor aminoacyl/acceptor site, de peptide site en de exit site)

Question 15

Hoe wordt een aminozuur aan een peptideketen gebonden op een ribosoom?

Answer 15

Om een aminozuur aan een groeiende peptideketen toe te voegen, gaat een geladen tRNA de A-positie binnen door baseparing met het complementaire codon op het mRNA-molecuul.
Het aminozuur wordt dan gekoppeld aan de groeiende peptideketen, die op zijn plaats wordt gehouden door het tRNA in de naburige P-positie.
Vervolgens schuift de grote ribosomale subeenheid naar voren, waardoor het gebruikte tRNA naar de E-site wordt verplaatst en daar wordt uitgeworpen.

Question 16

Wat doet de antibiotica tetracycline?

Answer 16

Tetracycline voorkomt binding van tRNA’s aan de acceptorplaats van het ribosoom

Question 17

Wat doet de antibiotica chlooramfenicol

Answer 17

Chlooramfenicol bindt aan de 50S-subeenheid van het ribosoom en blokkeert de peptideplaats van het ribosoom, waardoor de vorming van peptidebindingen wordt verhinderd.

Question 18

Waarmee begint de translatie?

Answer 18

mRNA schuift langs de kleine subunit tot initiatie tRNA het eerste start codon (AUG, codeert voor methionine) herkent. Vervolgens bindt de grote subunit van het ribosoom er aan om de rest van de peptideketen te coderen.

Question 19

Waarvoor zoek je in het DNA als je op zoek bent naar een startcodon?

Answer 19

Naar de 3 letter combinatie ATG

Question 20

Hoe wordt de translatie beëindigd?

Answer 20

Als het ribosoom een stopcodon tegenkomt. Voor een stopcodon wordt geen aminozuur gecodeerd, maar wordt een release factor aan de A-site gebonden, waardoor de peptideketen loslaat van het ribosoom. Er wordt dan een C-terminus van gemaakt (carboxyl-groep) door de toevoeging van water.

Question 21

Waaraan bindt de release factor (eRF1)?

Answer 21

Aan UAA, UAG en UGA

Question 22

Welke richting wordt het eiwit op gemaakt?

Answer 22

mRNA wordt afgelezen van 5’ naar 3’ en het eiwit wordt gemaakt van de N-terminus naar de C-terminus

Question 23

Wat is een polyribosoom?

Answer 23

Een complex van mRNA met ribosomen. 1 mRNA kan namelijk tegelijkertijd getransleerd worden door meerdere ribosomen

Question 24

Hoe vertaal je dit stukje eukaryoot mRNA?

Answer 24

Question 25

Zoals we al gezien hebben, is de genetische code gedegenereerd, dat wil zeggen: de meeste aminozuren worden vertegenwoordigd door meer dan één codon. Deze gedegenereerdheid van de genetische code impliceert dat er meer dan één tRNA voor elk aminozuur is, òf dat een enkel tRNA molecuul base-paring kan aangaan met meer dan een codon. Leg deze redenering uit.

Answer 25

Er zijn meerdere codons per aminozuur. Tussen een codon en aminozuur zit een tRNA. Dus of er zijn meerdere codons per tRNA molecuul of er zijn meerdere tRNA’s voor elk aminozuur

Question 26

Wat is de oorzaak van ‘wobble’?, wat is het gevolg?

Answer 26

Doordat het anti-codon in tRNA (door de klaverbladstructuur) iets gebogen, is paren alleen de eerste twee basen van het codon perfect (met
de laatste twee van het anticodon). Als gevolg daarvan passen er dus meerdere tRNA’s op een codon. Dat draagt dus bij aan het gedegenereerd
zijn van de genetische code.

Question 27

Wat is rRNA?

Answer 27

Ribosomal RNA dat de structuur en de katalytische core van het ribosoom vormt.

Question 28

RNA moleculen die katalytische activiteiten hebben heten?

Answer 28

Ribozymen

Question 29

In welke richting wordt het mRNA vertaald in een eiwit?

Answer 29

Het mRNA wordt van 5’ naar 3’ vertaald in een eiwit.

Question 30

Beschrijf welke interacties bepalen op welke plaats van het mRNA bij eukaryoten de eiwitsynthese begint. En dezelfde vraag voor prokaryoten.

Answer 30

Binding van het anticodon van de initiator Met tRNA met de eerste AUG codon van af de 5’ kant. Bij prokaryoten bindt het ribosoom aan speciale ribosoom bindende gedeeltes van het mRNA een paar nucleotides voor het AUG start codon.

Question 31

Welke componenten moeten we in een reageerbuis bij elkaar brengen om de synthese van een E. coli eiwit uit een mengsel van aminozuren te bewerkstelligen?

Answer 31

Alle 20 aminoacyl-tRNA synthetases, alle tRNA’s, ATP, mRNA, ribosomen (grote en kleine subunit en initiatie/elongatie factoren en GTP),
en release factoren (eiwitten).

Question 32

Hoeveel energie vergt de synthese van een eiwit?

Answer 32

Het vergt twee ‘high-energy’ fosfaatbindingen per tRNA-koppeling.
Realiseer je daarbij dat dit slechts het minimale energieverbruik is, omdat je alleen het directe verbruik van ATP en GTP rekent bij de vorming van tRNA’s, en geen rekening houdt met de energie die nog nodig is voor de synthese van het hele productieapparaat: ribosomen, activerende enzymen, initiatie- factoren, verlengings-factoren etc, etc.

Question 33

Wat zijn proteasen?

Answer 33

Enzymen die eiwitten afbreken door hun peptidebindingen te hydrolyseren

Question 34

Wat is een proteasoom en hoe werkt het?

Answer 34

Een proteasoom bevat een centrale cilinder gevormd door proteasen waarvan de actieve sites naar een binnenkamer zijn gericht. Elk uiteinde van de cilinder wordt afgesloten door een groot eiwitcomplex dat als stopper fungeert. Deze stoppers binden de eiwitten die voor afbraak bestemd zijn en ontvouwen vervolgens - met behulp van ATP-hydrolyse om deze activiteit te voeden - de gedoemde eiwitten en rijgen ze in de binnenkamer van de cilinder. Zodra de eiwitten binnen zijn, hakken proteasen ze in korte peptiden, die vervolgens aan beide uiteinden van het proteasoom worden uitgeworpen.

Question 35

Hoe selecteren proteasomen welke eiwitten in de cel moeten worden afgebroken?

Answer 35

In eukaryoten werken proteasomen voornamelijk op eiwitten die zijn gemarkeerd voor vernietiging door de covalente hechting van een klein eiwit dat ubiquitine heet.

Question 36

Overzicht eiwit synthese en degradatie

Answer 36

Question 37

Goed of fout?
De translatie van een mRNA molecuul op een polysoom:
1. produceert één eiwitmolecuul;
2. komt alleen voor bij prokaryoten;
3. komt alleen voor bij eukaryoten;
4. produceert veel kopieën van hetzelfde eiwit;
5. produceert een aantal verschillende eiwitten.

Answer 37

1 = fout
2/3 = fout, bij beide
4 = goed
5 = fout