Molekulargenetik Flashcards
Initiation der DNA- Replikation
(1) Topoisomerase
(2) Helikase
(3) Primase
Topoisomerase
Entspiralisierung der DNA
Helikase
Öffnet den DNA- Doppelstrang durch Trennung der Wasserstoffbrückenbindungen der komplementären Basenpaarung
Primase
Synthetisiert sogenannte Primer an der 3‘ Enden. Werden in 5‘ —> 3‘ Richtung neu gebildet
Primer
Kleine komplementären RNA-Stücke Diebes als Starthilfe für die DNA-replizierende Enzyme
4 Schritte der Synthese des DNA-Stranges
(1) DNA Polymerase III
(2) DNA Polymerase I
(3) Ligase
(4) DNA-Polymerase II
DNA- Polymerase III
Bildet ausgehend vom Primer den neuen DNA Strang in 5‘—> 3‘.
DNA-Polymerase I
Entfernt die Primer und ersetzt diese durch DNA-Nukleotide
Ligase
Verknüpfung der Okasaki-Fragmente des Folgestranges
DNA-Polymerase II
Kontrollieren die Replikation durch Korrekturlesen
In welche Richtung wird der Leitstrang neu gebildet?
5‘—>3‘
In welche Richtung wird der Folgestrand neu gebildet?
5‘—>3‘
Gen Definition
Ein Gen ist ein Abschnitt auf der DNA dessen primäres Genprodukt eine biologisch aktive m-RNA ist
Bausteine der Proteine
Aminosäuren (20 verschiedene)
H
|
H2N—C—COOH
|
R
H2N (Aminogruppe)
R (Aminosäurerest)
COOH (Säuregruppe)
Verknüpfung von Aminosäuren
Durch Peotidbindungen
Leserichtung Freies Aminoende ——————> freie Carboxygruppe
Kette von 2-10 Aminosäuren
Oligopeptid
10-100 Aminosäuren
Polypeptid
> 100 Aminosäuren
Protein (=Eiweiß)
Primärstruktur
Aminosäure-Sequenz
Protein mit 100AS -> 10^130 Möglichkeiten
Sekundärstruktur
Räumliche Anordnung der Primärstruktur durch intramolekulare Wasserstoffbindungen zwischen verschiedenen Peptidbindungen:
a) alpha-Helix
b) Betta- Faltblatt
Tertiärstruktur
Räumliche Anordnung der sekundärstruktur aufgrund von Wechselwirkungeb zwischen den Seitenketten
Mögliche Wechselwirkungen zwischen Aminosäurenresten
(1) Wasserstoffbrückenbindungen
(2) Dipol- Dipol-Wechselwirkungen
(3) Van-der-Waals-Kräfte
(4) Ionenbindungen
(5) Disulfid-Brücken (zwischen 2 Cysetein AS)
Quartärstruktur
Anordnung von mehreren Polypeptidketten in einem komplexen Protein. Der Zusammenhang erfolgt über die gleichen zwischenmolekulare Kräfte, wie bei der Tertiärstrunktur
Arten von Proteinen
(1) Strukturproteine (Bau- und Gerüststoffe): z.B. Kollagen, Keratin
(2) Enzyme als Biokatalysatoren
(3) Kontraktile Proteine: z.B. Agentin und Myosin als Hauptbestandteil der Muskelzellen
(4) Transportproteine —> Hämoglobin
(5) Hormonproteine —> Insulin
(6) Proteine der Imunabwehr —> Antikörper
Transkriptase (RNA-Polymerase) (1)
- Erkennt den Promotor (Start-Sequenz auf dem codogenen Strang) und heftet sich dort an die DNA
- Entspiralisierung und öffenen des DNA- Stranges durch Trennung der Wasserstoffbrückenbindungen
Transkriptase (2)
Liest den codogenen Strang in 3‘—> 5‘
- Anlagerung der komplementären RNA- Bausteine ATP, GTP, UTP und CTP
-Anknüpfung der Nukleotide an die wachsende mRNA unter Abspaltung von zwei Phosphat
—> Bildung der mRNA von 5‘—> 3‘
Transkriptase (3)
Beendet Transkription am Terminator
-Die Transkriptase löst sich von der DNA ab
- Die mRNA wird freigesetzt
—> verlässt den Zellkern und wandert ins Zytoplasma
Ablauf der Translation (1): Zusammenbau der Ribosomen
-Kleine Untereinheit der Ribosomen lagert sich am Startcodon AUG der mRNA mit der P-Bindestelle
- Die tRNA lagert sich mit dem passenden Anticodon UAC and die P-Bindestelle des Ribosoms an
-Anlagerung der großen Untereinheit der Ribosomen
—> funktionsfähiges Ribosom
Translation (2): Bildung der Polypeptidkette
a) passende tRNA lagert sich an die A-Bindestelle: komplementäre Basenpaarung zwischen Anticodon der tRNA und Codon der mRNA
—> Verknüpfung der AS durch Ausbildung der Peptidbindung
b) Ribosom rutscht um ein Basentriplett weiter (5‘—> 3‘)
- tRNA der P-Stelle rückt aus den Ribosom heraus und löst sich ab
- tRNA der A-Stelle rückt zur P-Stelle weiter
- Die A-Stelle ist wieder frei und kann von neuem mit einer passenden tRNA besetzt werden
Translation (3): Ende der Translation durch Stoppcodon (UAA, UAG, UGA)
- fertige Polypeptid wird freigesetzt
- Ribosomen und mRNA zerfallen
Codon
mRNA Basentriplett
Anzahl and unterschiedliches Codewörtern für ein Basentriplett
4^2 = 64
Reihenfolge der DNA beim Übersetzen
(0) DNA: Code Strang (spielt keine Rolle)
(1) DNA: Codogener Strang
(2) mRNA: codon
(3) t-RNA: anticodon
(4) AS-Sequenz
Charakterisierung des genetischen Codes:
(1) Triplett-Code
(2) universell
(3) kommafrei
(4) nicht überlappend
(5) eindeutig
(6) degeneriert
