MOLECULAR BIOLOGY 2 Flashcards
האם מנגנון השכפול בין איאוקריוטים לפרוקריוטים הוא דומה?
כן
מה הוא מנגנון השכפול?
סמי קונסרבטיבי- נשמר למחיצה
כיצד נקרא האינזים שמזרז את הפולימריזציה?
די אן איי פולימראז
למה מנגנון השכפול של הדי אן איי נקרא סמי קונסרבטיבי?
כי כל מולקולת די אן איי חדשה שנוצרת מכילה גדיל חדש וגדין ישן
למה זה קיבל את השם מזלג השכפול?
ולקולה משתכפלת מקבלת צורת,
Y
מה מכיל מזלג השכפול ומי עומד בראשו?
קומפלקס מולטי אינזימטי ומי שעומד בראשו הוא די אן פולימרז
מה הכיוון של די אן פיי פולימראז ?
5 ל-3
מה הבעיה במזלג השכפול ובדיאן איי פולימראז?
ואיך נפתרת הבעיה?
לדי אן איי פולימראז יש כיווניות אחת.
ויש שני גדילים שיושבים אחד אנטי פאראללית.
אחרי שעשו ניסוי בטימידין שמסומן רדיואקטיבית הבחינו שישנו שלב ביניים לגדיל שעובר סינטזה, בשלב ביניים זה יש רצפים לא מחוברים
לרצפי הללו קוראים מקטעי אוקאזאקי
כמה בסיסין זה מקטעי אוקאזקי ?
1000-2000 בסיסים
אילו שני סוגים עיקריים של גדילים ניתן למצוא במזל השכפול?
האחד גדיל מוביל (leading), המסונתז באופן רציף, והשני גדיל מתעכב, המסונתז מקטעים מקטעים – כל מקטע שכזה קרוי מקטע אוקזקי.
מה הממוצע שמתרחש טעויות בהכפלת הדי אן איי?
10 בחזקת 10 נוקליאוטידים מסונטזים
אילו טעויות יכולות להיות בדי אן איי?
- הופעה של קשרי מימן בין
G
ל-
T
- טאוטמריזציה שיכולה לגרום להופעה של קשרי מימן בין סי לאיי
אילו מנגנוני הגהה יש בדי אן איי פולימראז?
- לנוקליאוטיד התקין יש אפיניות גבוהה לפולימראז. בנוסף כאשר ההנוקליאוטיד נכנס לפולי, הפולי עובר שינוי מבני בו הוא מהדק את האתר הפעיל - הדבר הזה יקרה בסיכוי גבוהה כאשר יש נוקליאוטיד מתאים
- פעילות האקסונוקלאוז
- strand directed mismatch repai
מה היא פעילות האקסונוקלאז?
במה די אן איי פולימראז חייב להשתמש?
בפריימר כדי לחוש את המבנה המרחבי שך הדי אן איי.
אם ההפריימר/הפולימראז עושים עבודה לא טובה משמע הבסיס האחרון לא מחובר הצורה טובה לתבנית שלו מה שקורה הוא שיש יחידה אחרת בפולימראז שמאפשרת הסרה של הנוקליאטיד האחרון וכיוונה הוא 3 ל-5 פעילות האקסונוקלאז יכולה להימשך עוד ועוד עד שיהיה זיווג בסיסים מושלם
האם גם לאר אן איי פולימראז יש אקסונוקלאז?
לא
האם
רק סינתזה בכיוון של 5 ל- 3 יכולה להבטיח דיוק והגהה של סינתזת דנ”א?
כן
מה קורה בכל מחזור של סינטזת די אן איי?
כיוון הסינתזה הוא תמיד 5 ל- 3, כך שבכל מחזור נכנס לאתר הפעיל נוקלאוטיד 3-פוספאט, מתבצעת שבירה של הקשר האנהידרידי בין פוסאט אלפא לבטא, ומהאנרגיה המשתחררת מחובר הקשר הפוספודיאסטרי לקצה 3 של הגדיל הצומח.
מה היה קורה אילו כיוון הסינטה היה מ3-5?
במקרה כזה כאשר נרצה להסיר את הנוקלאוטיד האחרון שהוכנס בטעות בעצם נקבל קצה 5 שיש עליו פוספאט אחד ואין לו קשר אנהידרידי שיכול לספק את הארכת השרשרת ומצב כזה יבצע טרמינציה לסינתזת הדנ”א. לכן, באופן מעניין – רק כיוון סינתזה של 5 ל- 3 מאפשר בסופו של דבר הגהה.
dna primase?
אחר ודנ”א פולימראז חייב שיסונתז עבורו פריימר – רצף של נוקלאוטידים המבצעים זיווגי בסיסים עם התבנית לצורך התחלת השכפול, יש צורך באנזים ייחודי
הוא מסנטז פריימר כל גבי תבנית
מה המרחקים בין הפריימרים בגדיל המתעכב?
100-200 בסיסים
כמה פריימרים יש בגדיל המוביל?
1
מתי מסתיימת הארכתו של הפריימר בגדיל המוביל?
הפריימר מסתיימת בהגעתו של הפולימראז לפריימר של מקטע האוקזקי הבא
איזב סוג נוקליאוטידים זה הפריימרים
rna
מה קורה בסוף השכפול של ה-dna
עם הפריימר?
ו
יש החלפה של
ה-rna
עם dna
dna ligase
מי הוא ובמה הוא הוא משתמש?
- מפרק אר אן איי ומחליף אותו בדי אן איי
איך נקרא הפרימאז היוקירוטי?
ומה היא התת היחידה שאחראית ליצירת הפריימר?
הפרימאז היוקריוטי הוא קומפלקס אנזימטי המשלב את פעילות הפרימאז ופעילות של פולימראז וקרוי Alpha-DNA-polymeras
pri
כיצד נקרא האינזים שמתיך את הדי אן איי לשני חלקים?
ואיך הוא פועל?
הליקאז
משתמש באיי טי פי
מה שהוא עושה הוא נע על חד גדיל כאשר הוא מגיע לדו גדיל הוא פותח אותו לשניים
במה האינזים הליקאז משתמש?
atp
איך הליקאזות פועלות ביוקריוטים ובפרוקיוטים?
יוקריוטים: משלוש לחמש
פרוקריוטים מחמש לשלוש
כיצד נקראים החלבונים שמייצבים את הדי אן איי לאחר פתיתו?
ssb
כיצד חלבוני ssb
פועלים?
בצורה קואפרטיבית
helix destabilizing proteins
שמם השני של
ssb
מה היה קורה אילו לא היה את ה-ssb
הדי אן איי היה חוזר לדו גדיל שלו
Hair pins
כאשר החד גדיל מתחיל לעשות מבנה של לולאה ומי שמונע את זה זה ה-ssb
מה הם ה-
ssb
ביוקריוטים
ומכמה יחידות הם נבנים לעומת הפרוקקריוטים
rpa
3
ובפרוקריוטים זו יחידה אחת
פרוססיביות
מדובר במושג המתאר את הנטייה הטבעית של דנ”א פולימראז לפלמר נוקלאוטידים עד שהוא נופל מהתבנית. ככל שהפרוססיביות של פולימראז גדולה יותר, כך גדלה נטייתו להמשיך ולסנתז דנ”א
כמה הליקאזות יש סך הכל?
1 בכל מזלג שכפול
מרבית הפולימרזות יצליחו לסינטז די אן איי קצרים או ארוכים?
קצרים
למרבית הפולימראזות יש פרוססיביות גבוהה או נמוכה?
נמוכה
מה זה אומר שיש לפולימראזות פרוססיביות נמוכה?
- עובדה זו מאפשרת לפולימראז להתנתק בקלות לאחר שהוא מסיים לסנתז מקטע אוקוזאקי ולהתמחזר על מנת לסנתז את המקטע הבא על הגדיל המתעכב
- מנגד, עובדה זו מונעת מהפולימראז לפלמר באופן רציף את הגדיל המוביל.
איך ניתן לטפל בבעיה של הפרוססיבית
sliding clamp
שהוא מבנה טבעתי המשמש כמעין תושבת עבור דנ”א פולימראז ומייצב אותו על גדיל התבנית, אך משחרר אותו ברגע שהפולימראז מגיע לאזור דו גדילי
בגדיל המתעכב
גם הפולימראז שנע על גבי הגדיל המתעכב משתמש במצמד המחליק, אך ברגע שהוא מגיע לקצה 5 של אזור דו גדילי (=מקטע האוקוזוקי שסונתז קודם לכן) הפולימראז מתנתק מגדיל התבנית ונטען מחדש על ידי מצמד מחליק נוסף בסמוך לפריימר הבא.
איך ניתן להטעין את המצמד על ה-dna
עי קלאמפ לואדר
שפועל עם איי טי פי
לאחר הידרוליזה של איי טי פי יש עזיבה של
loader
וסגירת טבעת
כמה די אן פולימראזות יש סך הכל ?
2 פולימראזות בכל אחד ממזלגות השכפול
כמה פרימאזות יש סך הכל?
1 בכל מזלג שכפול
מי זז בזמן השכפול של הדי אן איי?
הדי אן איי או הקומפלקס החלבוני?
די אן איי
איך קוראים לפולימראז שמסנטז את הגדיל המוביל ואיך קוראים לפולימראז שמסנטז את הגדיל המתעכב?
המוביל - אפסילון
המתעכב- דלתא
מה הוא אורך מקטעי האוקאזקי בבקטריה?
1000-2000
מה הוא אורך מקטעי האוקאזקי ביוקריוטי?
100-200
מה נע יותר מהר ?
די אן איי פולימראז בקטריאלי או די אן איי פולימראז אאוקריוטי?
בקטריאלי
ככל הנראה בגלל שאין להם נוקליאוזומים
באיזה מודל מחקר משתמשים בדרך כלל על מנת לחקור מוטנטים?
אי קולי
מה בדרך כלל קורה כאשר יש מוטנט באזור מוטורי באי קולי?
יהיו לו הרבה מוטציות אחרות
Strand Directed Mismatch repair system
איזה עוד שם יש לה ?
ומה היא עושה?
MMR
המערכת יודעת לזהות בסיסים שאינם מזווגים כראוי לאחר ביצוע השכפול ולהסיר את הבסיס מהגדיל שזה עתה סונתז
כיצד מערכת ה-
MMR
מזהה את הגדיל הנבנה
בפרוקריוטים?
על ידי רצף פולינדרומי:
GATC
מ5 ל-3
ברצף של הגדיל הישן יש על האדנוזין מתיל, ואילו ברצף של הגדיל החדש עדיין אין מתיל על אותו אדונוזין.
מי שישים את המתיל הוא דם מתילאז עפי זה מערכת ה-
mmr
יכולה לזהות בין גדיל ישן לחדש ולא בטעות להוציא נוקליאוטיד של גדיל ישן
איך ה
mmr
היוקיוטית מזהה בין הגדילים?
המערכת היוקריוטית עובדת בצורה דומה אך מבחינה בין גדיל התבנית והגדיל הנבנה בדרך אחרת – הגדיל המתעכב מיוצר מקטעים מקטעים ולפני שהליגאז מחבר אותם ביחד ניתן לזהות מי הגדיל החדש והגדיל הישן מאחר והגדיל החדש מכיל הרבה מאוד nicks
שהם בעצם שברים חד גדיליים
HPNCC
מחלה שנוצרת בגלל פגמים שנגרמים ב-
mmr
ויכול לגרם לסרטן המעי הגס
אילו חלבונים פועלים ב-mmr?
muts l
muts s
muts L
muts s
סורק את הדנ”א עד שהוא מוצא אזור של
Mismatch
muts L
האנזים
MutL
מחפש שבר חד גדילי ולאחר שהוא מוצא כזה הוא יוזם דגרדציה המערבת אנזימים נוספים.
ביוקריוטים
MutL
מכיל גם פעילות היוצרת שברים חד גדיליים.
MutH
הוא מזהה אדנוזין לא ממותלים וחותך אותם
מה זזה על מה ?
מזלג השכפול שזז על התבננית?
או כררומוזומון שמתקרב למזלג השכפול?
מזלכ השכפול זז על התבנית
אמנם אם הכרומוזום היה זז לכיוון מזלג השכפול זה היה מהיר יותר
אבל זה לא מועדף אנרגטית
איך קוראים לאינזים שמסיר את הפיתול בסינטזה?
טופואיזומראז
אם מזלג השכפול נע בקצב של 500 נוקליאוטידים לשנייה כמה פתיחות יש לעשות בשנייה?
50
אם הכרומוזום מקובע בקצהו הרחוק מה יקרה?
יווצר מתח, אשר יתורגם כמעט תמיד להופעה של פיתולי על. אם פיתולים אלו לא יוסרו, התקדמות מזלג השכפול תיעצר מאחר והאנרגיה שתידרש לפתיחה תהיה גדולה מידי מזה שהליקאז יודע לספק בעזרת הידרוליזה של
ATP.
טופואיזומראזות
מנטרלות את פיתולי העל שנוצרו במהלך השכפול על ידי יצירת אינטראקציה קוולנטית זמנית עם שלד הסוכר פוספאט של הדנ”א ויצרת שבר זמני
טופואיזומראז 1
במה הוא משתמש כנוקליאופיל?
את מה הוא תוקף?
ומה נשאר?
מכיל באתר הפעיל שלו חומצה אמינית טירוזין המשמשת כנוקלאופיל ותוקפת את הפוספאט בקשר הפוספודיאסטרי, כך שנוצר שבר חד גדילי זמני. לאחר היווצרות השבר טופואיזומראז 1 מסובב את את הדנ”א סיבוב אחד ובעצם מבצע התרה של פיתול על. קבוצת
ה- 3 OH
החופשית של הדנ”א תבצע התקפה נוקלאופילית על הפוספאט ויווצר קשר פוספודיאסטרי מחדש. האנזים איננו דורש אנרגיה לצורך פעילותו.
טופו איזומראז 2
במה הוא משמש ?
איפה הוא נמצא?
מתי הוא משופעל?
ואיך הוא עובד?
משתמש בשתי מטבעות אנרגיה מסוג
ATP
והוא משופעל באזורים בהם 2 הליקסים כפולים (כלומר 2 מולקולות שכל אחת מהן מכילה 2 גדילים)
מתלפפים אחד על השני – בעיקר בחלק הקדמי של מזלג השכפול.
במהלך הריאקציה הוא שובר שבר דו גדילי על גבי אחת ממולקולות הדנ”א
כך שהאנזים משמש כמעין “שער” ונשאר קשור קוולנטית למולקולת הדנ”א השבורה. בשלב הבא הוא מעביר את ההליקס השני דרך אותו השער שנפתח. בשלב השלישי, האנזים משחרר את המולקולה השלמה שהוא העביר דרך השער וסוגר את השער.
בשלב האחרון, הוא מתנתק מהדנ”א ויוצר קשר פוספודיאסטרי מחדש במולקולה שעבר ביקוע. בעצם, בדרך זו, טופואיזומראז 2 מאפשר פרימה של פיתולי על שנוצרים בחלק הקדמי של מזלג השכפול. אם טופואיזומראז 2 לא יעבוד בבקטריה למשל, נקבל בסוף השכפול 2 מולקולות דנ”א דו גדיליות שמלופפות אחת על השניה.
rnaaseh
ומה קורה אחריו
מה שמוציא מהפריימר את ה-
rna
די אן איי פולימראז ממשיך את את הדי אן איי ואז לידאז מחבר את הכל
האם פרימאז משתמש באיי טי פי ?
כן
למה מתחלקת כל בועת שכפול
ל-2 מזלגות שכפול
עי מוצא שכפול
שכל גדיל מתחלק במוצא השכפול למוביל ומעכב
מהו מנגנון הליגאז?
יצירת קשר פוספאט - פוספאט עם הפוספאט שנמצא החופשי שנמצא בקמה 5 של שרשרת אחת ועי פירוק איי טי פי.
ואז מגיע ההידוקסיל שתוקף את הקשר פוספאט פוספט
האם ההליקאז הוא הקסאמר ?
כן
עם מה ההליקאז עובד?
עם חד גדיל
איפה יש יותר חלבוני
ssb
על הגדיל המתעכב
מה הוא מנגנון ה-
clamp loader?
נקשר לסליידינג קלאמפ ועי איי טי פי גורם לשינוי צורה כך שהסליידיניג קלאמפ יפתח ואז הדי אן איי נכנס לתוכו ואז האיי טי פי עובר הידרוליזה בקלאמפ לואדר עוזב, סליידינג קלאמפ נסגר סביב הדי אן איי ומגיע פולימראז
pcna
sliding clamp
פרימאז פרוקריוטי?
די אן איי גי
הליקאז פרוקריוטי ?
דנה בי
על התבנית של הגדיל המתעכב פועל מ-חמש
ל-שלוש
הליקאז איאוקריוטי?
על הגדיל המוביל משלוש לחמש
מה עושה טופואיזומראז שתיים בעזרת שימוש באיי טי פי ?
משנה קונפורמוציה עושה שם כל מיני שרשאות
מי מבין כל
muts
הוא אנדונוקלאז?
mut h
מה דורש שכפול די אן איי?
שכפול של מולקולת הדנ”א, גם בפרוקריוטים וגם ביוקריוטים, מצריך זיהוי של מוצא שכפול ופרימתו של ההליקס באזור זה או סמוך לאזור זה. על כן, שכפול של מולקולת דנ”א חייב להתחיל בקישור של חלבוני איניציאציה להליקס הכפול ופרימה שלו.
עי מה מזוהה מוצא השכפול בחיידקים ושמרים?
עי חלבוני איניציאציה עפי רצפים מסוימים
מה נמצא סביב מוצא השכפול?
a
ו-t
או g-c
a-t
איפה הבקרה היחידה שיש לחיידקי ברפליקציה?
מזלג השכפול כי קצב הסינטזה הוא אחיד
מה הוא תהליך האיניציאציה בשכפול די אן איי חיידקי?
- מגיעים חלבוני איניציאציה שמזהים רצפים יש להם איי טי פי והם מתיישבים על הדי אן איי וגורמים לחוסר יציביות של ההליקס הכפול - מה שגורם להגעת הליקאזות לואדרים (מטען של הליקאזה) הם מחזיקים את ההליקאזות ומונעות מהן להתחיל לעבוד לפני הזמן
- כשדי אן איי נפרם ההליקאז נותנת לגיטציה לפרימאזה לשים את הפריימר וכך נוצרים שתי מזלגות הפאימאז נע יחד עם ההליקאז
- לאחר התחלת השכפול חלבוני האינוציאציה מבצעים הידרוליזה של איי טי פי והופכים להיות מנוטרלים במטרה של למנוע עותקים במחזור השכפול.
תקופה רפקירקטורית?
ומה התנאי שיהיה איניציאציה?
התקופה בה מוצאי שכפול חדשים כבר שוכפלו אך לא נפתחו מחדש נקראת תקופה רפרקטורית והיא כוללת עיכובמתילציה על גבי הנוקלאוטידים החדשים שזה עתה סונתזו כחלק מרצפי ה- GATC
איניציאציה של השכפול לא יכולה להתרחש כל עוד האדנוזין לא עובר מתילציה וחלבוני האיניצאיאציה לא נקשרים
ל- ATP
מחדש.
חלבוני האיניציאציה באי קולי.
כיצד נקראים?
DNA-A
איך נקרא המטען של ההליקאז
די אן איי סי
מתי שכפול הדי אן איי מתרחש באיאוקריוטים?
בשלב
s
במחזור התא
כמה זמן הוא שלב ה-s
במחזור התא באיאוקריטים וכמה בשמרים ומדוע זה מפתיע?
באיאוקריוטים זה 8 שעות שעות
בשמרים 40 דקות
לבני אדם יש המון מוצאי שכפול ולוקח לשכפל בין כל אחד ממוצאי השכפול כמעט שעה .
אבל בבני אדם 50 מוצאי שכפול נפתחים יחדיו
מהם שלבי האיניציאציה האיאוקריוטית?
חלבון האיניציאציה -
orc
ומורכב ממספר תת יחידות נקשר לדי אן איי באזורים של איי ו-טי
אל חלבון האיניציציב מצטרפות יחידות
Mcm
שהם הליקאזות ויוצרות
prc
ב-g1
ואז מגיע בשלב ה-
s
קינאז בזמן שכולם עובדים, הוא מזרחן את ההליקאזות ואת חלבון האיניציאציה כדי שלא יופיעו עוד בועיות הכפלה
האם זה מספיק לתא לשכפל רק די אן איי בעת ההכפלה?
לא הוא חייב לשכפל גם את ההיסטונים
למה שווה מסת הדי אן איי?
למסת ההיסטונים
מה היא הסיבה שיש הרבה עותקים לגנים של היסטונים ?
כדי שיהיה הרבה מהם בזמן השכפול
מתי מסונטזים ההיסטונים?
מתי מסונטזים שאר החלבונים?
s
g1
מה קורה לזמן מחצית החיים של
mrna
של היסטון בסיום השיעתוק?
זמן מחצית החיים שלו יורד בזכות תכונות של קצה 3