Nukleotider, replikation och transkription Flashcards
Kromosomer=
Nukleotider + proteiner
Vilka är de 2 purinerna? rita dessa
Adenin (A) och guanin (G)
Vilka är de 3 pyrimidinerna? rita dessa
Cytosin (C), Uracil (U), Tymin (T)
Ryggraden i DNA och RNA innehåller socker som länkas samman med ——–?
Länkas samman med fosfodiesterbindningar mellan 3´ hydroxylgrupp på ett socker med hydroxylgruppen på nästa socker.
Basen är fäst till kolatomen i position 1´.
5´–> 3´
Vad är en nukleosid?
Nukleosid = kvävebas + socker (nukleosidanalog)
Vid cancer + virus.
Kvävebasen är bunden vid 1´via en beta-glykosidbindning.
Vad är en nukleotid?
Nukleotid = Nukleosid + 1 eller flera fosfatgrupper.
1 fosfatgrupp i polynukleotidkedjor
3 fosfatgrupper i fria nukleotidkedjor som används som byggstenar. ATP (adenosin tri fosfat).
- Fosfatgrupperna sitter ihop med fosfoanhydridbindningar som är mycket energirika. Används som energivaluta.
- fosfatgrupperna räknas alfa, beta, gamma från sockret.
Nämn 4 huvudsakliga krafter som påverkar DNA-helixens stabilitet.
1) Vätebindningar: mellan C och G (3 st), samt A och T (2 st).
2) Van der Waals interaktioner: mellan närliggande baspar. kallas sticking forces.
3) Hydrofoba interaktioner: Baserna är hydrofoba –> vattnet vill ej samverka med dem. Dubbelhelixen gör att de hydrofoba baserna inte behöver interagera med det omgivande vattnet.
4) Elektrostatisk repulsion: (destabilitet)
Ryggraden på DNA innehåller negativt laddade fosfatgrupper. Dessa repellerar varandra. Neutraliseras delvis av olika typer av positiva joner som finns i cellen, tex Na+.
Vad kallas den vanligaste formen (konformationen) som DNA antar?
B-DNA eller whatson-chrick helix.
Högervriden 10-10,5 bp per varv. 3,4 Å avstånd mellan baser. 1Å = 0,1 nm.
Minor groove
kedjorna i DNA-ryggraden kommer närmare varandra
Major groove
Kedjorna i DNA-ryggraden kommer längre ifrån varandra. Det är ffa hit som proteiner binder in till DNA (lättare att komma åt).
Vad orsakar minor- och major groove?
Baserna sitter vinklade
Vid replikation eller transkription måste de två strängarna/dubbla DNA helixen separeras.
Hur kan man göra detta i lab?
I lab kan man dela på strängarna genom att värma upp DNA, en process som kallas smältning eller denaturering.
Smältpunkten beror på bp (CG är starkare än AT. )
Beskriv kortfattat vad DNA-replikation innebär.
DNA-replikation;
Noggrant kontrollerad process som katalyseras av enzymet DNA polymeras, mallsträng (template strand). En primer med en fri 3´ OH-grupp och de 4 deoxyribonukleotiderna (dATP, dTTp, dCTP och dGTP). samt Mg2+ - magnesiumjon, fosfodiesterbindning - det spjälkas bort 2 fosfatgrupper –> det frigörs energi –> möjliggör processen och ger den en riktning.
Den fria nukleotiden kommer och basparar med den komplementära kvävebasen på mallsträngen.
Alfafosfatgruppen hamnar nära 3´- OH som attackerar den –> difosfaten (pyrofosfat) är instabilt och kommer att spjälkas i vatten och det frigörs kemiskt bunden energi. PPi (inorganiskt –> inget kol)
Allt cellulärt RNA syntetiseras av RNA-polymeraser.
Vad behövs för syntes av RNA?
- en enkelsträngad mall (templat strand)
- De 4 nukleotiderna (ATP, UTP, CTP, GTP) samt Mg2+ eller Ma2+
.
INGEN primer med fri 3´OH ända krävs när det gäller RNA:
RNA har en stark önskan om att baspara (hydrofob effekt + vätebindningar) det leder till olika typer av sekundärstrukturer med korta dubbelhelixar. Ge ex på en sådan.
stam loop struktur.
Vad heter det område i eukaryoter där DNA-replikationen startar?
Orgin of replication.
Vad menas med att DNA-replikationen är bidirektionell?
Den gåt åt två håll –> två replikationsgafflar.
Vad krävs för att DNA-polymeraser ska kunna börja arbeta?
DNA-polymeraser kan inte starta DNA-replikation utan en primer –> en speciell typ av RNA-polymeras (primas) syntetiserar en kort RNA-sträng (ca 5 nukleotider) som är komplementär till mallsträngen (template). RNA strängen = primern.
DNA-replikation sker i riktningen 5´-3´, men strängarna är antiparallella. Hur löser man detta problem i DNA-replikationen?
Ena DNA-strängen tillverkas genom kontinuerlig DNA-syntes (leading strand), den andra syntetiseras i form av korta fragment - okazakifragment. –> replikationsgaffeln rör sig i en riktning.
Hur långa är okazakifragmenten i eukaryoter respektive prokaryoter?
Eukaryoter: 100-200 nukleotider långa.
Prokaryoter: 1000-2000 nukleotider långa.
Vad är nukleaser för något?
Nukleaser är enzymer som bryter ner polynukleotidkedjor (DNA och RNA) genom att bryta fosfodiesterbindningar.
Vilka är de två typerna av nukleaser? Beskriv dem
Exonukleaser= Klyver av en nukleotid åt gången från ändarna (antingen från 3´eller 5´ändan). Har 5´till 3´eller 3´till 5´exonukleasaktivitet.
Endonukleaser= Klyver fosfodiesterbindningar i mitten av en längre polynukleotidkedja tex restriktionsenzymer som klyver vid en viss sekvens.
På laggingstrand finns en RNA-primer i början av varje okazaki-fragment –> RNA-primern måste bort och ersättas med DNA. Ryggraden på DNA måste sedan förslutas så det inte finns några “nicks”.
-Förklara hur RNA-primern tas bort i eukaryoter respektive prokaryoter.
Eukaryoter:
DNA-polymeras kör in i RNA/DNA-hybriden –> RNA-primern lämnar DNA och bildar en “flap-struktur” (strand displacement synthesis).
- RNA-flappen klyvs av flap endonukleas 1 (FEN1).
- Nicken i DNA-ryggraden repareras av DNA-ligas.
Prokaryoter:
DNA-polymeraset tuggar upp RNA-primern med sin 5´- 3´exonukleas aktivitet.
- När okazakifragmentet har förlängts så allt RNA är borta och endast DNA finns kvar, lämnar DNA-polymeraset platsen.
DNA-ligas binder till platsen för brottet i DNA-strängen.
Ligaset katalyserar bildandet av en fosfodiesterbindning, som sluter brottet, DNA strängen är nu kontinuerlig. Reaktionen kräver ATP.
DNA är dubbelsträngat, för att replikation ska kunna ske krävs enkelsträngat DNA, hur löser man detta?
Enzymet helikas separerar strängarna. (3´-5´). Motorproteiner som rör sig längs nukleinsyrornas fosfodiesterryggrad.
- Finns även RNA- helikas.
