Per Sunnerhagen - DNA: struktur och replikation

Question 1

Basparningsregler DNA

Answer 1

Adenin - Thyamin. Två kvävebindningar.
Guanin - Cytosin. Tre kvävebindningar.

Question 2

Baser RNA

Answer 2

Uracil ersätter tymin. Har även adenin, cytosin och guanin.

Question 3

Antiparallelitet

Answer 3

DNA-strängarna går i 5’-3’ riktning. Molekylerna i strängarna är osymmetriska.

Question 4

Socker i DNA vs RNA

Answer 4

Deoxeribos i DNA, ribos i RNA. Detta gör DNA mer stabilt än RNA. RNA faller lätt sönder vid högt pH (alkalisk hydrolys). DNA är resistent mot detta eftersom det saknar en hydroxylgrupp i den kritiska positionen.

Question 5

Minor/major groove

Answer 5

Finns en stor och en liten skåra på DNA-helixen. Detta eftersom nukleotiderna inte hamnar i mitten av spiralen, utan vid punkten B.

Question 6

Semikonservativ DNA-replikation

Answer 6

I de två nybildade DNA-strängarna är ena stranden gammal, och den andra ny.

Question 7

Replikation bidirektionell

Answer 7

Går åt båda håll från origin längs kromosomen, bildas replikationsbubblor.

Question 8

Leading/lagging strand

Answer 8

I replikation. Leading strand är den sidan som automatiskt går i 5’-3’ riktning. Lagging strand är den andra stranden, som måste göra korta fragment för att sedan börja om, eftersom bubblan går ut fel håll för den.

Question 9

Okazakifragment polymeras

Answer 9

DNA-syntesen i ett okazakifragment börjar med DNApol alfa. Därefter tar DNApol delta vid. De partier som replikeras av DNApol alfa har en något högre mutationsfrekvens.

Question 10

Replikationsstart

Answer 10

Startar med syntes av en RNA-primer, eftersom DNApol måste ha en basparad 3’-ände att utgå från.

Question 11

Okazakifragment bildning

Answer 11

Det har redan bildats ett fragment.
Ny RNA-primer bildas av DNA-primas.
DNA-polymeras adderar nukleotider till den nya okazakifragmentet.
DNA-polymeras avslutar fragmentet.
Den gamla RNA-primern tas bort och ersätts med DNA.
Nick sealing av DNA-ligas sätter ihop de två okazakifragmenten.

Question 12

Korrekturläsning

Answer 12

Minskar felfrekvensen.
Polymerase adds an incorrect nucleotide.
Mispaired nucleotide removed by 3’-5’ proofreading.
Correctly paired 3’ end allows addition of next nucleotide.

Question 13

Förklaring till 5’-3’ riktning

Answer 13

Proofreading.
Vid korrekturläsning tas felaktig nukleotid bort. Om den hade suttit på 5’-änden, hade inte fosfatgruppen tagits bort. När nästa nukleotid nu ska adderas, finns det ingen bindning med mycket energi som kan brytas för att skapa energin som behövs.
När den felaktiga nukleotiden tas bort från 3’-änden tas även fosfatgruppen bort. Nästa nukleotid har en bindning att bryta.

Question 14

Single-strand binding proteins

Answer 14

Monomerer med kooperativ bindning. Binder till DNA-strängarna mellan helikasen och polymeraset för att strängarna inte ska baspara med varandra.

Question 15

Enzym för processivitetsfaktor

Answer 15

Sliding clamp består av två halvor. Sätts runt en DNA-strand med clamp loader (kräver ATP). Fäster sedan vid DNA polymeras för att det inte ska ramla av så snabbt.

Question 16

Topoisomeras II

Answer 16

Two circular DNA double helixes are interlocked. Topoisomerase II makes a reversible covalent attachment to both DNA strands, interrupting one of the helixes and forming a gate. The topoisomerase gate opens and shuts to let the second DNA helix pass. Reversal of the covalent attachment of the topotsiomerase.

Question 17

Topoisomeras I

Answer 17

During replication, rapid rotation of the DNA helix is needed. One end of the DNA double helix cannot rotate relative to the other end. Topoisomerase I covalently attaches to a DNA phosphate, thereby breaking a phosphodiester linkage in one DNA strand. The two ends of the DNA double helix can now rotate relative to each other, relieving accumulated strain. The original phosphodiester bond energy is stored in the phosphotyrosine linkage, making the reaction reversible. Spontaneous re-formation of the phosphodiester bond regenerates both the DNA helix and the DNA topoisomerase.

Question 18

Telomeras

Answer 18

Removal of the RNA primer leads to the shortening of the chromosome after each round of replication. Chromosomal shortening eventually leads to death.
An RNA sequence in telomerase acts as a template for DNA. This enzyme adds the telomeric sequence to the 3’ ens of the chromosome.
The original length of the chromosomal DNA has been restored.