Pitanja za usmeni Flashcards

1
Q

Translacija - prijenos peptida iz P u A mjesto (nacrtat, objasnit rekaciju nastajanja peptidne veze).

A

Translacija se sastoji do inicijacije, elondacije i terminacije. Inicijacija kod prokariota počinje vezanjem IF-1, 2 i 3. IF1 i 3 se prvi vezuju. IF1 spriječava vezanje inicijatorske tRNA u A mjesto, a IF3 spriječava prerano vezanje 50S podjedinice na 30S podjedinicu te povečava afinitet P mjesta za tRNAf. Zatim dolazi IF2 koja donosi inicijatorsku aminoaciliranu tRNA u P mjesto. Peptid se iz P mjesta prebacuje u A mjesto na način da aminokiselina sa novopridošle aminoacilirane tRNA napadne estersku vezu kojom je peptid vezan na tRNA u P mjestu te dolazi do prijenosa peptida sa P mjesta u A mjesto. peptid i dalje ostaje vezan za 50S podjedinicu u P mjesto. Nakon toga slijedi translokacija. Naime Ef-G (molekulska mimikrija sa Ef-Tu) se vezuje na 50S podjedinicu na mjesto gdje bi se inače vezao Ef-Tu i nakon hidrolize GTP-a dolazi do translokacije (mRNA se pokreće za jedan kodon).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Terminacija translacije - stop kodoni, RF-ovi, kako ide hidroliza

A

Terminacija translacije kod bakterija događa se pomoću RF1, 2 i 3. to su enzimi koji prepoznaju stop kodone (R1 UAA i UAG, R2 UAA i UGA i za R3 se ne zna). To su sve GTP-aze.
Kod eukariota se to događa pomoću samo jednog - eRF.
RF-ovi imaju tri očuvane ak - Gly-Gly-Glu koje se nalaze na njihovom N-kraju. Oni vežu vodu, ulaze na A mjesto i događa se hidroliza vode čime se osigurava kontrolirano cijepanje esterske veze između peptida i tRNA u P mjestu.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Supresorske tRNA

A

Supresorske tRNA su tRNA čiji su geni mutirani na način da one prepoznaju stop kodone kao mjesta ugradnje svoje pripadne aminokiseline. One mogu poslužiti za supresiju nonsense mutacija ali takvi mutanti nikada ne rastu jednako dobro kao WT jer supresija nikada nije potpuna.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Ugradnja neobičnih aminokiselina i kako nastaju

A

Neobične aminokiseline su selenocistein i pirolizin. One se još nazivaju 21. i 22. aminokiselina.
Ugradnja selenocisteina ide preko posebne tRNASec (za nju kodira SelC gen) na koju SerRS aminoacilira serin. onda protein selenofosfat sintaza (SelD) stvara selenofosfat kojega selenocistein-sintaza (SelA) koristi kako bi serin na tRNASec pretvorila u selenocistein. SelB je poseban elongacijski faktor koji donosi aminoaciliranu tRNASel na ribosom kako bi se ugradila. Dakle, selenocistein nema svoju aaRS nego koristi onu koja je namijenjena serinu. Selenocistein se ugrađuje na mjestu UGA stop kodona no nije dovoljna samo njegova prisutnost, nego nizvodvno od njega mora postojati SECIS sekundarna struktura koja označava da je uzvodno stop kodon koji je mjesto ugradnje za selenocistein.
Pirolizin je 22. ak, i poseban je po tome što za razliku od selenocisteina ima svoju aaRS i tRNAPyr. On se ugrađuje na mjesto UAG stop kodona ispred sekundarne strukture PYLIS.
Generalno, neobične ak se mogu ugraditi inn virto sintezom ortolognih tRNA aaRS i tRNA u stanici.
Click kemija.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Kako bi osmislila pokus u kojem bi ugradila neku potpuno novu neobičnu aminokiselinu?

A

Treba dizajnirati aminoacil-tRNA-sintetazu koja prepoznaje tu neobičnu ak i prenosi je na tRNA koja prepoznaje npr. Stop kodon koji ugradimo u ciljni gen na željeno mjesto

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Razine regulacije trp operona

A

Trp operon se regulira pomoću trp represora i pomoću atenuacije (dakle dvije su razine).
Regulacija pomoću represora - Trp se vezuje na represor kada je u stanici prisutan u velikoj količini i tako djeluje kao korepresor jer potiče represor da se veže na svoje operatorsko mjesto i tako inhibira transkripciju (regulacija na razini transkripcije POVRATNOM SPREGOM).
Ako je triptofana puno u stanici, neometano se stvara vodeći peptid, prekriva se sekvenca 2 nakon tog peptida i nastaje atenuatorska sekvenca koja onemogućava biosintezu triptofana.
Ako je triptofana malo, ribosom zastajkuje na vodećem peptidu jer nema Trp kojeg bi moga ugradit, nastaje aktivatorska petlja 2:3 i translacija enzima za biosintezu Trp se odvija.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Važnost RNA početnice kod prokariota

A

Prvo, RNA početnica je potrebna jer DNA polimeraze ne mogu početi sintezu DNA de novo.
RNA početnica je važna jer osigurava veču vjernost prilikom replikacije genoma. Naime, prilikom sinteze prvih nekoliko fosfodiesterskih veza moguće je više grešaka jer nema stabilizirajućih van der Waalsovih interakcija. Korištenje RNA početnice eliminira mogućnost da se ovakve pogreške dogode jer se početnica koja je sintetiziran an apočetku uklanja i zamjenjuje na kraju kada već postoje stabilizirajuće stacking interakcije.
Pol1 izrezuje početnicu i zamjenjuje ju sa DNA ali ostavlja jednolančani urez kojeg popravlja DNA ligaza.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Početnica kod eukariota, kako se izrezuje, tko ju sintetizira, uklanja li se i zašto DNA dio početnice.

A

Kod eukariota, početnicu sintetizira Polα. Ona ima ulogu primaze i DNA polimeraze. Primaza prvo sintetizira RNA početnicu (oko 12 nt), a onda polimeraza još sintetizira kratki DNA odsječak (oko 20 nt). Početnica se onda istiskuje prilikom aktivnosti Polδ, izrezuje se FEN1 nukleazom, a nastali RNA fragment se dalje cijepa RNazom H.
To izrezivanje je važno jer Polα nema sposobnost ispravljanja vlastitih grešaka.
Valjda se ligazom popravlja preostali jl urez?
DNA je dio početnice jer Polδ ne može istisnuti cijeli dio koji je nastao djelovanjem Polα jer joj smetaju nukleosomi (tu je DNA čvrsto vezana).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Općenito o DNA Pol kod eukariota.

A

Eukarioti imaju 3 različite DNA polimeraze.
Polα, Polδ i Polε.
Polε sintetizira vodeći lanac, Polα ima ulogu DNA polimeraze i primaze, a Polδ sudjeluje daljnjoj sintezi okazakijevih fragmenaza (koji su kraći kod eukariota nego kod prokariota jer eukarioti imaju nukleosome).
Eukariotske DNA polimeraze imaju dodatnu N-terminalnu domenu, a Polε ima dodatnu P domenu za koju se ne zna čemu služi, ali se vjeruje da ima ulogu u procesivnosti.
PCNA-analog beta hvataljke kod prokariota
RFC - analog postavljača hvataljke
RPA - analog SSB proteina.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Zasto T umjesto U u DNA? Popravak toga

A

U DNA se nalazi T a ne U jer se u stanici često događa deaminacija C kojom nastaje U. Prilikom iduće replikacije s tim U bi se sparivao A te bi GC par prešao u AU par što definitivno nije dobro za stanicu. Kako se to ne bi događalo, stanica ima posebnu glikozilazu koja u DNA prepoznaje U kao pogrešnu bazu te se događa popravak te jedne baze.
Proces:
DNA glikozidaza prepoznaje U u DNA te cijepa glikozidnu vezu te nastaje AP mjesto.
AP endonukleaza urezuje okosnicu, a deoksiriboza fosfodiesteraza uklanja deoksiribozni fosfat.
DNA pol I ugrađuje nukleotid koji nedostaje, a ligaza spoji urez koji ostane.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Mismatch repair

A

Mismatch repair je mehanizam popravka krivo ugrađenih nukleotida nakon replikacije. Enzimi MutS, L i H prepoznaju krivo spareni par baza. One prepoznaju lanac kćeri jer on još kratko vrijeme nije metiliran na N6 adenina u GATC slijedovima.
A
G–T mismatch is recognized by MutS. MutH
cleaves the backbone in the vicinity of the
mismatch. A segment of the DNA strand
containing the erroneous T is removed by
exonuclease I and synthesized anew by DNA
polymerase III.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Spontana oštećenja

A
Spontana oštećenja nastaju hidrolitičkim reakcijama (deaminacije depurinacije tipa hidroliza N-glikozidne veze) i oksidacijama
DEAMINACIJE:
- C u U
- A u hipoksantin (sparuje se sa C)
- G u ksantin (sparuje se sa T)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Kohezin i kondenzin

A

Kohezin (povezuju sestrinske kromatide) i kondenzin (sudjeluje u kondenzaciji kromatina) su SMC proteini koji sudjeluju u kondenzaciji kromatina.
SMC proteini su proteini koji sudjeluju u održavanju srukture kromosoma
sadrže N i C globularne domeen koje zajedno čine ATP vezno mjesto. One se povezuju preko dvije alfa uzvojnice koje zajedno čine zavojitu zavojnicu
To su dimeri koji su međusobno povezani preko domene šarke.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Solenoidi

A

Solenoidna/toroidna zavojnica je zavojnica koju dlDNA poprima kada je u interakciji sa proteinima (npr histonima). Lijeva solenoidna zavojnica je negativna a desna je pozitivna. Ona omogućuje gušće pakiranje dlDNA.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Superzavijanje, znacenje

A

Superzavijanje je zavijanje osi dvostruke zavojnice. Služi kako bi DNA bila kompaktnija (često je DNA negativno superzavijena)
Superzavijenost utječe na odvijanje dlDNA i interakciju sa proteinima.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Sve o replikaciji kod prokariota (npr. detaljna struktura DNA pol - sve podjedinice, mehanizam vezanja beta hvataljke, crtanje replikacijskih raslji, primaza, DnaB)

A

Replikacija se temelji na polimerizaciji DNA enzimom DNA-polimeraza za što su potrebna sva četiri deoksiribonukleozid-5’-trifosfata i Mg. Enzim ovisi o kalupu, treba mu RNA početnica , a djeluje u 5->3 smjeru. Enzim ima strukturu palac-dlan-prsti gdje prsti i palac obuhvaćaju DNA, a dlan je aktivno mjesto. U aktivnom mjestu se nalaze dva Mg iona koji su vezani na bočne ogranke Asp. Jedan je koordiniran s 3-OH skupinom početnice i α-fosfatnom grupom nadolazećeg dNTP, a drugi sa sve tri fosfatne skupine dNTP-a. Taj prvi ion aktivira 3-OH za nukleofilni napad na α-fosfat, a drugi orijentira i elektrostatski stabilizira negativne naboje fosfatnih skupina. Aktivno mjesto tako prepoznaje parove baza prema njihovim zajedničkim osobinama i onda ak Arg i Gln aktivnog mjesta stvara vodikove veze s akceptorima vodikovih veza u malom utoru WC para.
Glavna replikaza kod prokariota je holoenzim DNA pol III. Ona se sastoji od srži , β hvataljke i postavljača hvataljke.
Srž se sastoji od αεθ, a na srž se još pomoću postavljača hvataljke postavlja i β hvataljka. Ona je homodimer (β2) koji omogućuje povećanu procesivnost. Između dvije podjedinice postoji otvor širok 35 A, dakle dovoljno je širok da akomodira A i B oblik DNA (20 A). Hvataljku na mjesto gdje treba započeti sinteza DNA postavlja postavljač hvataljke (τ2γδδ’) uz hidrolizu ATP-a na sljedeći način: γ-kompleks veže ATP što uzrokuje konformacijsku promjenu takvu da se δ veže na β-hvataljku
te razmiče podjedinice. Novonastali kompleks se veže na spoj kalupa i početnice. Vezanje DNA stimulira
ATP-aznu aktivnost što dovodi do zatvaranja držača oko DNA i disocijacije γ-kompleksa. I na kraju,
srž Pol III se veže na β-hvataljku koja se nalazi na spoju kalupa i 3’-kraja početnice, te započinje sintezu DNA.
helikaza, koja nije dio polIII, kodira gen dnaB te je ona sa pol III samo u kompleksu.
γ i τ : ATP-azna aktivnost
δ: razmiče β-podjedinice tako da DNA može proći kroz pukotinu u središnji otvor
δ’: rigidno tijelo kompleksa, “stator”
Dio τ koji je identičan s γ sudjeluje u procesu nanošenja β-držača na DNA, a C-terminus τ (koji
ne postoji u γ) se sastoji od 2 domene; jedna veže srž Pol III, a druga domena veže helikazu DnaB
DnaB je helikaza (homoheksamer), ona je u kompleksu sa PolIII, ali nije dio kompleksa. Koristi energiju hidrolize ATP-a kako bi razdvojila lance DNA.
Obje srži istovremeno sudjeluju u replikaciji - jedna srž sudjeluje u sintezi tromog lanca, a druga u sintezi vodećeg lanca.
Znači kod prokariota to sve radi DNA pol III, a kod eukariota imamo tri polimeraze - epsilon, alfa i delta.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Transkripcija kod prokariota

A

Transkripcija je proces prepisivanja genetičke informacije zapisane u slijedu nt u DNA u informaciju u obliku slijeda nt u mRNA.
Kod prokariota transkripciju provodi RNA polimeraza. Ona je holoenzim građen je od 5 podjedinica: α (x2, vežu regulacijske sljedove), β (stvara fosfodiesterske veze), β’ (veže DNA-kalup), ω (šaperon za β’), σ (prepoznaje promotor te disocira nakon sinteze otprilike 10 nt).
Transkripcija započinje na promotoru – slijedu DNA koji usmjerava RNA polimerazu prema odgovarajućem mjestu započinjanja transkripcije. Prokariotski promotori sastoje se od dva konsenzusna slijeda: -10 i -35. Optimalan razmak između njih iznosi 17 nt. Mutacija u bilo kojem od ovih slijedova rezultira slabijim prepoznavanjem promotra by RNA pol (tj σ podjedinica koja prepoznaje promotor tako da stvara specifične interakcije sa nukleotidnim bazama u promotorskom području na -10 i -35 pozicijama u kodirajućem lancu).
Način inicijacije transkripcije je da se holoenzim veže na DNA i klizi duž dvostruke zavojnice dok ne dođe do promotora čime nastaje zatvoreni kompleks.
Nakon disocijacije σ podjedinice započinje procesivna elongacija. Nastaje transkripcijski mjehur (RNA pol, DNA i novosintetizirna RNA)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Osnovne karakteristike transkripcije.

A

Potrebna 4 aktivirana prekursora: ribonukleozid-5’-trifosfati ATP, GTP, UTP, CTP i Mg.
Enzim produžuje lanac RNA u smjeru 5’ → 3’ (dodaje nukleotide na 3’-kraj polinukleotidnog lanca)
Enzim je ovisan o kalupu, sintetizira RNA prema DNA-kalupu
Procesivnost: enzim disocira s kalupa tek kad transkribira cijeli gen
Enzim ne treba početnicu
Točnost: 1 greška na 104 - 105 nu
Manja vjernost nego kod replikacije – greške se ne prenose na potomstvo, 1 gen daje više RNA
Nekoliko krivih transkripata vjerojatno nije štetno.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Kada i zašto zastajkuje RNA pol kod pro/eukariota?

A

Kod eukariota dolazi do zastajkivanja RNA-polimeraze prilikom rane elongacije. Dolazi do pauziranja blizu promotora, a prije prvog nukleosoma. Posljedica je to određenih slijedova blizu promotora, vezanja proteina koji uzrokuju pauziranje ili nukleosomskih barijera. Pauza se prevlada djelovanjem pTEFb koji dodatno fosforilira CDT ili djelovanjem nekih dodatnih faktora koji reguliraju expresiju gena, a može doći i do prijevremene terminacije. Ugl, radi se o načinu regulacije genske represije.
Dakle, RNA pol eukariota može zastajkivati zbog nekakvog slijeda na DNA, zbog krivo ugrađenog nukleotida, zbog interakcije sa proteinima, oštećenog DNA kalupa, interakcije sa nukleosomima…
Pauziranje može dovesti do backtrackinga i hidrolitičkog cijepanja novonastale RNA (dvije baze), često pomoću TFIIS.
Kod prokariota dolazi do zastajkivanja prilikom Rho-neovisne terminacije. Stop signal je palindromska regija bogata GC pb iza koje dolazi regija bogata AT pb. Dolazi do stvaranja strukture ukosnice u RNA koja izaziva pauziranje RNA-polimeraze , a manje stabilni AU izazivaju disocijaciju lanca RNA sa DNA kalupa i enzima.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Promotori (prokarioti, rRNA)

A

Na promotorima započinje transkripcija. Kod prokariota promotorski slijedovi sadrže konsenzus sekvence -35 (TTGACA) i -10 (TATAAT). Između njih je optimalna udaljenost 17 nt.
Mutacije u konsenzus sekvencama uzrokuju slabije prepoznavanje promotora od strane sigma podjedinica i samim time slabiju bazalnu razinu transkripcije.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Superzavijanje DNA, topoizomeraze - mehanizam i funkcija, važnost DNA-giraze

A

Superzavijanje DNA podrazumijeva zavijanje dvostruke zavojnice oko same sebe.
Topoizomeraze su enzimi koji mijenjaju vezni broj molekule DNA te kataliziraju prijelaz jednog topoizomera u drugi u tri koraka: cijepanje jednog (topoI) ili oba (topoII) lanca DNA, provlačenje segmenta kroz urez, popravak ureza.
Mehanizam topoizomeraze 1, koja mijenja L za +1 (povećava se ispreplatenost lanca za 1; smanjuje se negativna superzavijenost): enzim cijepa jedan lanac DNA i drugi provlači kroz njega. Tu je važan tirozin u aktivnom mjestu koji nukleofilno napada fosfodiestersku vezu na mjestu gdje se lanac cijepa te stvara kovalentnu vezu sa enzimom i jednim DNA lancom. Ne dolazi do hidrolize ATP-a
Mehanizam topoizomeraze 2, koja mijenja L za -2 : enzim cijepa oba DNA lanca te kroz taj dvolančani lom provlači drugu dlDNA. Potrebna je hidroliza 2 ATP-a.
1: giraza na sebe omata DNA
2: veže se ATP što dovodi do
konformacijske promjene i omogućuje
cijepanje oba lanca DNA; svaki kraj
ostaje kovalentno vezan za A podjedinice
i ne može se slobodno rotirati
3: segment dl DNA prolazi kroz lom
4: ligacija prerezanih krajeva
5: hidroliza ATP-a i disocijacija giraze

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Građa eukariotskih polimeraza.

A

Eukariotske DNA polimeraze su Polα, Polε i Polδ.
Polε sudjeluje u sintezi vodećeg lanca, Polα je primaza i DNA polimeraza koja sintetizira RNA:DNA početnicu Okazakijevih fragmenata, a Polδ sudjeluje u sintezi ostatka Okazakijeva fragmenta.
Inače, eukariotske DNA polimeraze sastoje se od prstiju, palca i dlana isto kao i prokariotske, ali imaju i dodatnu P domenu za koju se vjeruje da ima ulogu u procesivnosti (točnije, ona se nalazi na Polε) i N-terminalnu domenu.
Osim toga, eukariotske DNA polimeraze imaju i helikazu (Mcm 2-7) koja je vezana na kalupu VODEĆEG lanca i kreće se u smjeru 3’–>5’.
PCNA je analog beta hvataljke (samo što je PCNA trimer, a ne dimer kao prokariotska beta hvataljka), a RFC (replication factor C) je analog postavljača beta hvataljke. On odmiče Polα i postavlja PCNA na DNA blizu kraja početnice nakon čega se veže Polδ.
Također, postoje proteini RPA (replication protein A) koji su analog bakterijskom SSB proteinu.
Što se tiče aktivnog mjesta, također se sastoji od dva Mg iona i dva aspartata. Jedan Mg je koordiniran sa dva Asp, 3’-OH početnice (čineći ga boljim nukleofilom) i alfa fosfatom nadolazećeg NTP-a, dok je drugi Mg ion koordiniran dvama aspartatima te sa sva tri iona fosfora na nadolazećem NTP-u.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Replikacija krajeva kromosoma, mehanizam telomeraze (skica), izrezivanje početnice (FEN1 endonukleaza).

A

Telomere su linearni krajevi kromosoma koji sadrže nekoliko stotina ponavljanja kratkih G bogatih slijedova (kod ljudi AGGGTT koji se ponavlja 1500 puta). S obzirom na to da su krajevi kromosoma kod eukariota linearni, oni se mogu prepoznati kao dvolančani limovi i početi razgrađivati. To se ne događa jer krajevi kromosoma stvaraju takozvane τ-petlje koje su stabilizirane proteinima i služe za zaštitu krajeva kromosoma od nukleaza. Također, problem se javlja prilikom replikacije jer se replikacija odvija 5’–>3’ i dolazi do izrezivanja početnice. Zbog toga bi se 5’ kraj prilikom svake replikacije smanjivao. Tu u pomoć pristižu telomeraze. One su reverzne transkriptaze koje sa sobom nose kalup duljine 150 nt koji koriste za produljenje G-bogatog lanca te nose informaciju za nastanak telomernog slijeda.
Što se tiče izrezivanja početnice, ona se izrezuje na način da Polδ izgura dio RNA:DNA hibridne početnice, fođe FEN1 nukleaza i izreže je, a nastali fragment RNaza H razgradi.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Transkripcija kod prokariota - građa RNA-polimeraze prokariota, promotorski slijedovi i način prepoznavanja od strane sigma podjedinice, inicijacija i stvaranje otvorenog kompleksa, abortivna inicijacija, terminacija, backtracking

A

Građa RNA polimeraze:
RNA polimeraza kod prokariota građena je od 5 podjedinica: α (x2, vežu regulacijske sljedove), β (stvara fosfodiesterske veze), β’ (veže DNA-kalup), ω (šaperon za β’), σ (prepoznaje promotor te disocira nakon sinteze otprilike 10 nt). Pormotorski sljedovi sadrže dvije konsenzus sekvence: -10 (TATA box) i -35. Te konsenzus sekvence prepoznaje σ podjedinca tako da stvara specifične interakcije sa nukleotidnim bazama u promotorskom području na -10 i -35 pozicijama u kodirajućem lancu. Holoenzim se veže za DNA i klizi dok ne naiđe na konsenzus sekvence.
Inicijacija RNA polimeraze kod prokariota započinje stvaranjem zatvorenog kompleksa vezanjem RNA pol na promotorski slijed. Zatim slijedi stvaranje otvorenog kompleksa odvijanjem DNA od -12 do +5 pri čemu se DNA savija za 90 stupnjeva, a stvaranjem nekoliko fosfodiesterskih veza i disocijacijom σ podjedinice.
Sinteza kreće de novo. Terminacija može biti rho ovisna ili rho neovisna, ali može se dogoditi i terminacija umetanjem interkalatora.
Rho neovisna terminacija podrazumijeva prisustvo velikog broja GC parova baza nakon čega slijede AT parovi baza. Stvara se omča koja uzrokuje disocijaciju RNA pol. Rho ovisna terminacija podrazumijeva postojanje slijeda U na RNA bogatog C, a siromašnog G nukleotidima. Rho protein prepoznaje takav slijed i djeluje kao helikaza te uz hidrolizu ATP-a uzrokuje razdvajanje RNA-DNA hibrida (djeluje kao helikaza). Jedan interkalator koji može djelovati na inhibiciju transkripcije je rifampicin koji se veže na mjesto RNA-DNA hibrida i ometa izlazak RNA (nije djelotvoran ako je elongacija već započela) - omogućuje razdvajanje inicijacijske od elongacijske faze.
RNA pol ne sadrži egzonukleaznu domenu, nego se greška može ispraviti pauziranjem i backtrackingom.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

σ podjedinica

A

Smanjuje afinitet RNApol za nepromotorska područja DNA te disocira nasumično s enzima nakon nekoliko stvorenih fosfodiesterskih veza.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

Abortivna inicijaicja

A

Oslobađanje novosintetizirane RNA nakon polimerizacije 2-13 nt. Javlja se tijekom transkripcije jer jer dolazi do stiskanja DNA unutar RNA-polimeraze što dovodi do konformacijske napetosti. Posljedica je to vezanja σ jedinica uzvodno od enzima koje tako smetaju spajanju i izlasku kodirajućeg i kalupnog lanca DNA iz kompleksa. Dva su moguća rješenja problema. Jedno je da polimeraza otpušta kratke fragmente novosintetiziranih RNA čime se transkripcijski mjehur vraća na početnu veličinu, a transkripcija ponovno počinje na +1 položaju. Drugo rješenje leži u tome da ta strukturna napetost DNA u kanalu stvara dovoljno energije da novonastala RNA istisne problematičnu σ čime se RNA-pol miče s promotora, stvara se elongacijski kompleks o počinje procesivna transkripcija.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

Transkripcija kod eukariota (pauziranje PolII, inicijacija transkripcije kod eukariota, uloga TAFova, CTD-a, inicijacija s PolI)

A

Kod eukariota postoje tri RNA polimeraze (I, II i III). RNA polimeraza I sudjeluje u sintezi 5,8S, 18S i 28S rRNA, RNA polimeraza II sudjeluje u transkripciji protein-kodirajućih gena, kao i snoRNA, miRNA i većinu snRNA, a RNA polimeraza III sudjeluje u transkripciji malih RNA (kao tRNA, 5S rRNA,…).
Promotori eukariotskih polimeraza sastoje se od inicijatorskih (PolI) ili promotorskih (UPE, DPE kod PolII) elemenata, a najvažniji dodatak je pojava enhancera - slijedovi koji pojačavaju aktivnost promotora. Neki od promotorskih konsenzus slijedova kod eukariota su TATA box (-30 do -70), CAAT i GC kutija koje su aktivne samo ako se nalaze na lancu kalupa (-40 i -150). Promotorske slijedove vežu transkripcijski faktori, a ne sama RNA polimeraza kao što je to slučaj kod prokariota. Naime, TBP (TATA box binding protein) je TF koji prvi prepoznaje TATA box i na njega se veže. On je dio TFIID. TBP-u u vezanju pomažu TAF-ovi koj prepoznaju druge DNA sekvence blizu mjesta početka transkripcije. Zatim slijedi vezanje TFIIB, TFIIF uz koji se veže i PolII, nekad se veže i TFIIA koji stabilizira sve to, pa onda TFIIE i na kraju TFIIH koji ima dvostruku ulogu (helikaza koja odvija DNA za početak transkripcije, i fosforilira CTD). CTD je C terminalna domena podjedinice Rbp1 PolII koda sadrži očuvane slijedove YSPTSPS i njena fosforilacija dirigira proces transkripcije. Ako je CTD defosforilirana, događa se proces inicijacije, a ako je fosforilirana, počinje elongacija. Ona predstavlja mjesto vezanja brojnih dodatnih faktor akoji imaju neophodne uloge u transkripciji. Nakon fosforilacije CTD sa TFIIH, fosforiliranošću CTD dirigiraju kinaze i fosforilaze.
RNA polimeraza II sastoji se od 12 podjedinica.Aktivno mjesto sadrži 8 Zn iona i Mg.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

RNAzaP- struktura i funkcija, biogeneza ribosoma kod pro i eu

A

RNaza P je ribozim koji sadrži katalitičku RNA. Služi za doradu pre-tRNA transkripta i sastoji se od M1RNA koja ima katalitičku ulogu i malog proteina od 20 kDa. Taj mali protein nema ulogu u katalizi, nego samo stabilizira negativne naboje fosofra u M1RNA što je dokazano uklanjanjem tog proteina i činjenicom da je ribozim aktivan bez njega pri visokoj koncentraciji Mg.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

Struktura tRNA

A

tRNA je jednolančana RNA od otprilike 76 nt. Sastoji se od 4 peteljke - akceptorska (koja na svom 3’ kraju ima CCA slijed na koji se veže ak), antikodnska (na kojoj se nalazi antikodon), D petlja (u kojoj se nalazi neobična baza dihidrouridin) i T petlja (jer se u njoj nalazi T) (i još jedne varijabilne ruke kod nekih tRNA). Služi kao adaptorska molekula u biosintezi proteina.

30
Q

Hipoteza kolebljive baze

A

Hipoteza kolebljive baze kaže da neke tRNA prepoznaju više kodona jer su sterički kriteriji za sparivanje treće baze kodona s prvom bazom antikodona manje strogi nego za prve dvije baze (tj. to ne moraju biti WC parovi baza). Kodone koji se razlikuju u prve dvije baze prepoznaju različite tRNA.
To je zbog toga što u provjerama interakcija kodon-antikodon sudjeluju očuvani nukleotidi u 16S rRNA (A1492, A1493 i G530). A1493 provjerava interakcije prve baze kodona i treće baze antikodona, A1492 i G530 provjeravaju interakcije između drugih nukleotida, a nema provjere trećeg nt kodona i prvog antikodona.

31
Q

Aminoacil tRNA sintetaze, kako prepoznaju pripadnu tRNA i ak

A

AaRS su proteini odgovorni za čitanje genetskog koda. One sudjeluju u spajanju ak na pripadnu tRNA koja nosi antikodon koji je komplementaran kodonu na mRNA koji određuje dotičnu ak. Izoakceptorske tRNA su tRNA koje su specifične za istu aminokiselinu.
Puno je lakše prepoznati pripadnu tRNA od aminokiseline jer je ak dosta manja. Prilikom vezanja tRNA, aaRS prepoznaje razne diskriminatorne strukture poput antikodonske petlje i određenih očuvanih nt u tRNA. Također, vezanje nepripadne tRNA je kinetički nepovoljno i veća je njena brzina disocijacije jer ne dolazi do konformacijske promjene do koje bi došlo da se radi o ispravnoj tRNA - kinetička diskriminacija.
Što se tiče prepoznavanja ispravne ak, aaRS imaju dvostruko sito - sintetsko mjesto odbija veće ak, a manje ak se ne vežu dobro i odlaze u domenu za hidrolizu. Često se u aktivnim mjestima nalaze očuvani ioni metala (npr Zn u ThrRS koji sprečava ugradnju Val jer on nema OH skupinu) koji onda ostvarivanjem povoljnih interakcija osiguravaju vezanje ispravnih ak u sintetsko mjesto. Neke aaRS mogu hidrolizirati ispravni aa-AMP iz sintetskog mjesta, a ne iz domene za hidrolizu (npr hidroliza Val-AMP-a by IleRS).

32
Q

Sve o translaciji kod prokariota- opisati & skicirati - nastanak N-formilmetionina, inicijacija i inicijacijski faktori, elongacija i važnost EF-Tu, stvaranje peptidne veze, translokacija i uloga EF-G, interakcija kodon-antikodon i rRNA, terminacija (nacrtati hidrolizu peptidil-tRNA).

A

Translacija kod prokariota započinje sa N-formil-Metioninom kojega njegova posebna tRNA donosi u P mjesto ribosoma. N-formil metionin nastaje vezanjem običnog Met na tu tRNAfMet nakon čega se on formilira pomoću N10-formil-tetrahidrofolata pomoću transformilaze uz izlazak tetrahidrofolata.
Inicijacija se događa vezanjem IF-1, 2 i 3. IF1 i 3 se prvi vezuju. IF1 spriječava vezanje inicijatorske tRNA u A mjesto, a IF3 spriječava prerano vezanje 50S podjedinice na 30S podjedinicu te povečava afinitet P mjesta za tRNAf. Zatim dolazi IF2 koja donosi inicijatorsku aminoaciliranu tRNA u P mjesto. Elongacija kreće kada Ef-Tu:GTP donese aa-tRNA koja odgovara kodonu na mRNA. Hidroliza GTP-a omogućava provjeru interakcija kodon-antikodon. Amino skupina donesene ak napada estersku vezu između N-fMet i tRNA u P mjestu i dolazi do prijenosa N-fMet na ak u A mjestu. Peptid i dalje ostaje vezan za 50S podjedinicu u P mjestu. Nakon toga slijedi translokacija. Naime Ef-G (molekulska mimikrija sa Ef-Tu) se vezuje na 50S podjedinicu na mjesto gdje bi se inače vezao Ef-Tu i nakon hidrolize GTP-a dolazi do translokacije (mRNA se pokreće za jedan kodon).
Hidroliza peptidil tRNA događa se nukleofilnim napadom molekule vode na estersku vezu u P mjestu. To se događa jer eRF prepoznaje stop kodon. eRF ima tri ak vezane na sebe (Gly-Gly-Glu) koje na sebe mogu vezati vodu - ulazi u peptidil-transferazni centar i dovodi do hidrolize esterske veze peptidil-tRNA.

33
Q

Unos proteina u ER - SRP ciklus

A

Prilikom sinteze proteina koji su namijenjeni za odlazak u ER, na N terminusu se sintetizira signalizacijski slijed od 10-15 hidrofobnih ak koji usmjerava nastajući protein u ER. Taj signalni slijed prepoznaje SRP čestica. Vezanjem SRP-a i GTPa na taj slijed, stopira se elongacije (peptid dug oko 70 ak), zaustavlja se translacija i SRP vodi cijeli ribosom do svog receptora na ER-u. Vezanjem na ER, dolazi do interakcije ribosoma sa peptid-translokacijskim kompleksom u u ERu. SRP disocira sa ribosoma popraćen hidrolizom GTP-a i na SRPu i na njegovom receptoru. Elongacija polipeptida tada može nastaviti tako što ATP-pokretan translokacijski kompleks nadograđuje rastući polipeptidni lanac u ER lumenu do njegovog konačnog oblika. Signalna sekvenca je maknuta signalnom peptidazom u ER lumenu, a ribosom se disocira i reciklira.

34
Q

Nabrojite ribozime, kako se zove reakcija koju kataliziraju snRNP te je li za nju potrebna energija? Koja je razlika između ribozima i katalitičke RNA?

A

L-19 IVS, Hammerhead ribozim, RNazaP, snoRNA, spliceosom (tj. snRNA u njemu), ribosom…
Reakcija koju kataliziraju snRNP se zove prekrajanje primarnog transkripta te za nju nije potrebna hidroliza ATP-a jer se radi o transesterifikacijskim reakcijama. Doduše, za formaciju spliceosoma je potrebna zidroliza 3 molekule ATP-a (jedan za postavljanje U2, jedan za postavljanje kompleksa U4-U6 i U5 i jedan za uklanjanje U1 i U4).
Katalitička RNA nema enzimske osobine, iz reakcije izlazi promijenjeno i može katalitički reagirati jedan put.
Ribozim je pak katalitički enzim/RNA koji iz reakcije izlazi nepromijenjen i više puta može katalizirati.

35
Q

Što katalizira L-19 RNA?

A

L-19 IVS je ribozim jer može katalizirati istu reakciju više puta. Nastaje autokalitičkim ograđivanjem introna (radi se o linearnoj RNA). Supstrat mu je C5, a produkti C4 i C6. Promovira nukletidil-transferazne reakcije u kojima se neki oligonukleotidi produžuju na račun drugih. Enzimatska aktivnost ovog ribozima rezultat je ciklusa transesterifikacija mehanički sličnih samoizrezivanju.

36
Q

Kako funkcionira izrezivanje introna iz tRNA? Koji enzim to katalizira?

A

tRNA pripadaju intronima grupe 1, dakle to je samoizrezujuća skupina introna. Izrezuju se nukleofilnim napadom random gvanina. U nekim tRNA se introni izrezuju djelovanjem endonukleaza uz utrošak ATP-a.

37
Q

Koliko su aaRS vjerne i zašto

A

Povezuju pogrešnu ak s tRNA u 1 od 10^4 ili 10^5 reakcija. To je rijetko jer imaju razne mehanizme provjere ispravnosti ugrađenih tRNA i ak.
Puno je lakše prepoznati pripadnu tRNA od aminokiseline jer je ak dosta manja. Prilikom vezanja tRNA, aaRS prepoznaje razne diskriminatorne strukture poput antikodonske petlje i određenih očuvanih nt u tRNA. Također, vezanje nepripadne tRNA je kinetički nepovoljno i veća je njena brzina disocijacije jer ne dolazi do konformacijske promjene do koje bi došlo da se radi o ispravnoj tRNA - kinetička diskriminacija.
Što se tiče prepoznavanja ispravne ak, aaRS imaju dvostruko sito - sintetsko mjesto odbija veće ak, a manje ak se ne vežu dobro i odlaze u domenu za hidrolizu. Često se u aktivnim mjestima nalaze očuvani ioni metala (npr Zn u ThrRS koji sprečava ugradnju Val jer on nema OH skupinu) koji onda ostvarivanjem povoljnih interakcija osiguravaju vezanje ispravnih ak u sintetsko mjesto. Neke aaRS mogu hidrolizirati ispravni aa-AMP iz sintetskog mjesta, a ne iz domene za hidrolizu (npr hidroliza Val-AMP-a by IleRS).

38
Q

Kako funkcionira procesiranje rRNA kod eukariota? Kako se stvara ribosom?

A

RNA polimeraza I stvara 45S pre-rRNA transkript koji ulazi u jezgricu i ulazi u 90S preribosom. snoRNP (tu su katalitički aktivne snoRNA koje su kodirane intronima nekih gena) sudjeluju u metilaciji, modifikaciji baza i cijepanju 45S pre-rRNA na pre-40S i pre-60S. daljnjim procesiranjem nastajezrela 40S podjedinica sa 18S rRNA i 60S podjedinica sa 18S, 5.8S i 5S rRNA. 5S nastaje odvojeno i sintetizira ga DNApolIII

39
Q

Od čega se sastoje snRNP? Što znači sn, a što sno u sn(o)RNP?

A

snRNP se sastoje od malih jezgrinih RNA molekula (snRNA) - U1,U2,U4,U5 i U6 (manje od 300 nt) koje su vezane za specifične proteine. One čine spliceosom (aktivan katalitički centar kompleksa za prekrajanje čine U2 i U6 ). U aktivnom mjestu su važna dva iona magnezija koji aktiviraju nukleofile i stabiliziraju produkte.
sn = small nuclear (male jezgrine)
sno = small nucleolular (male jezgričine)
* podsjetnik - snoRNA sudjeluju u prekrajanju pre-rRNA.

40
Q

Čemu služi RNA, a čemu proteini u snRNP/snoRNP? Čemu služi snRNP?

A

RNA ima katalitičku ulogu, a proteini stabiliziraju negativne naboje na RNA.

41
Q

Kako se procesira mRNA? Kako funkcionira mehanizam izrezivanja (koja skupina na adenozinu, kako se taj adenozin izdvaja)?

A

intron: GU——AG
mRNA se procesira dodavanjem 7-metil-gvanozinske kape na 5’ kraj i poliA repa na 3’ kraj. Također se procesira izrezivanjem introna i spajanjem eksona.
Mehanizam izrezivanja ovisi o kojoj se grupi introna radi. Ako se radi o grupi I, izrezivanje podrazumijeva nukleofilni napad 3’-OH skupine sa nekog vanjskog G na 5’ splice mjesto. U grupi II, 2’-OH specifičnog adenozina nukleofilno napada 5’ splice mjesto. U oba slučaja na tom 5’ splice mjestu ostaje slobodna OH skupina koja onda nukleofilno napada 3’ splice mjesto čime se dovršava reakcija. Što se tiče introna grupe III, to su introni koji se izrezuju pomoću spliceosome kompleksa. Mehanizam: U1 se veže na 5’ splice mjesto regijom koja je komplementarna tom mjestu, a U2 se veže na mjesto grananja (A koji tijekom reakcije postane nukleofil) čime se 2’-OH tog A aktivira. Nakon vezanja U1 i U2, vežu se i U4-U6 compleks and U5 - formacija inaktivnog spliceosoma. Izbacivanjem U1 i U4, U6 se sparuje sa 5’ splice site i U2. time nastaje aktivni spliceosom čiji su katalitički koraci jednaki grupi II introna. Pomoću koordinacije splicinga i transkripcije, dva splice mjesta se približavaju jedno drugome. Za ovu reakciju nije potrebna hidroliza ATP-a jer se radi o transesterifikacijskim reakcijama. Doduše, za formaciju spliceosoma je potrebna zidroliza 3 molekule ATP-a (jedan za postavljanje U2, jedan za postavljanje kompleksa U4-U6 i U5 i jedan za uklanjanje U1 i U4).

42
Q

Spliceosom

A

intron: GU——AG
Spliceosome je ribozim u kojem molekule snRNA (U6, U2 i U5) imaju katalitičku ulogu. Proteini kompleksa za prekrajanje dijele se u dvije kategorije: strukturne komponente (vežu katalitičke RNA i osiguravaju njihov pravilan smještaj u prostoru) i enzimi (npr. helikaze koje pokreće hidroliza ATP-a, važne su za odvijanje RNA-RNA međuprodukata, te pomažu katalizu i omogućuju odvajanje snRNP-ova od mRNA)
U1 se veže na 5’ splice mjesto regijom koja je komplementarna tom mjestu, a U2 se veže na mjesto grananja (A koji tijekom reakcije postane nukleofil) čime se 2’-OH tog A aktivira. Nakon vezanja U1 i U2, vežu se i U4-U6 compleks and U5 - formacija inaktivnog spliceosoma. Izbacivanjem U1 i U4, U6 se sparuje sa 5’ splice site i U2. time nastaje aktivni spliceosom čiji su katalitički koraci jednaki grupi II introna. Pomoću koordinacije splicinga i transkripcije, dva splice mjesta se približavaju jedno drugome. Za ovu reakciju nije potrebna hidroliza ATP-a jer se radi o transesterifikacijskim reakcijama. Doduše, za formaciju spliceosoma je potrebna zidroliza 3 molekule ATP-a (jedan za postavljanje U2, jedan za postavljanje kompleksa U4-U6 i U5 i jedan za uklanjanje U1 i U4).

Dakle, kompleks za prekrajanje (spliceosome) je ribozim dirigiran proteinima. On je vrlo velik i dinamičan ribonukleoproteinski kompleks po veličini sličan
ribosomu, ali za razliku od ribosoma koji kad se jednom veže na mRNA, kontinuirano vrši translaciju, spliceosome se stalno sastavlja i rastavlja tijekom prekrajanja primarnog transkripta mRNA, tj. kod svakog mjesta prekrajanja.

43
Q

Zašto eukariotska RNApol zastajkuje?

A

Zbog susreta sa nukleosomom, zbog oštećenja DNA kalupa, zbog određenog DNA slijeda (npr pauziranje blizu promotora prilikom rane elongacije zbog nekih slijedova - to je načinr egulacije genske ekspresije i prevlada se djelovanjem pTEFb koji dodatno fosforilira CDT ili djelovanjem nekih dodatnih faktora koji reguliraju ekspresiju gena, a može doći i do prijevremene terminacije), zbog nekih proteina, zbog ugradnje krive baze,…
Pauziranje može dovesti do backtrackinga i hidrolitičkog cijepanja RNA uz pomoć TFIIS.

44
Q

Na koje sljedove se veže sigma podjedinica?

A

-35 i -10 konsenzus sekvence u promotorima prokariota.

45
Q

Backtracking

A

Rezultat pauziranja RNA polimeraze zbog ugradnje krivog NTP-a.
Genaralno, nakon ispravno ugrađenog NTP-a dolazi do savijanja mosta čime dolazi do prebacivanja nukleotida iz i+1 položaja u i-1 položaj kako bi aktivno mjesto ostalo prazno. Ako se ugradi krivi nt, stvara se nekakav iskrivljeni RNA:DNA hibrid koji jako usporava daljnju elongaciju. PolII zbog toga krene unazad po kalupu zbog čega novougrađeni nt ulazi u lijevak (kroz koji inače ulaze NTP-ovi), a u aktivnom mjestu se nalazi nt ugrađen prije posljednjeg. Zatim dolazi do hidrolize i oslobađanja dinukleotida. TFIIS tu pomaže jer svojim C krajem ulazi u lijevak i dolazi u blizinu aktivnog mjesta. Može se pomaknuti unazad i par nukleotida pa se otpušta oligonuk. Sve to pitiču proteinski faktori (TFIIS kod eukariota i Gre kod prokariota).
POMAK = TRANSLOKACIJA
Kada se veže ispravan NTP u A dolazi do konformacijske promjene okidačke omče (TRIGGER LOOP) koja onda prelazi iz otvorene u zatvorenu aktivnu konformaciju.
Most (BRIDGE helix) koordinira kontrakcije strukture.

46
Q

Kako funkcionira translokacija u translaciji? Opisati ciklus EF-G.

A

Ef-G:GTP se veže na 50S podjedinicu na mjesto vezanja Ef -Tu zbog molekularne mimikrije. Hidroliza GTP-a uzrokuje konformacijsku promjenu koja rezultira pomicanjem tRNA iz A mjesta u P mjesto, a tRNA iz P mjesta u E mjesto. Taj pomak prati i pomak mRNA za jedan kodon.

47
Q

Kako funkcionira kontrola ispravne tRNA uz pomoć EF-Tu?

A

Ef-Tu se hidrolizira i az vrijeme njegove hidrolize dolazi do provjere ispravnosti sparivanja kodon-antikodon.

48
Q

Očuvani nt 16S rRNA koji omogućuju provjeru sparivanja kodon-antikodon.

A

A1493 stvara interakcije stvaranjem H-veze s prvim nukleotidom kodona i trećim nukleotidom antikodona samo ako su baze ispravno sparene
Provjeru sparivanja drugog baznog para nadziru G530 i A1492.
Sparivanje trećeg baznog para ne nadzire rRNA, rRNA ne interagira s prvim položajem antikodona -zato se tu može naći kolebljiva baza te je genetički kod degeneriran

49
Q

Bazalni kompleks kod transkripcije

A

Prokarioti - holoenzim (α (x2, vežu regulacijske sljedove), β (stvara fosfodiesterske veze), β’ (veže DNA-kalup), ω (šaperon za β’), σ (prepoznaje promotor))
Eukarioti - TBP (TFIID), TFIIB, TFIIF+PolII, TFIIE, TFIIH, ponekad i TFIIA.

50
Q

Otpornost na mutacije

A

Mismatch repair u kojemu se krivo ugrađeni nukleotidu ispravljaju nakon replikacije (pomoću MutS, L i H koje prepoznaju lanac kćeri koji kratko vrijeme nakon replikacije još nije metiliran na adeninima)
Direktni popravak pirimidinskih dimera koji katalizira DNA-fotoliaza kod većine organizama ali ne i kod čovjeka. Kod čovjeka se takav problem rješava izrezivanjem nukleotida (odgrađuje se 29 nt i onda se pomoću DNA pol epsilon nadopunjuju i krajevi se spajaju ligazom)
Popravak izrezivanjem baze (C ide u U - DNA glikozilaza reže glikozidnu vezu, AP endonukleaza prepoznaje apurinsko mjesto i uklanja ga, a deoksiriboza fosfodiesteraza uklanja deoksiribozni fosfat. DNA-polIII ugrđuje ispravan nukleotid a ligaza povezuje urez. )
Postoji i popravak krivo ugrađenih nukleotida tijekom replikacije pomoću polI i III (tj epsilon ili delta) - naglom tautomerizacijom baze se ona izbaci iz svoga mjesta čime se blokira daljnja elongacija → ta se baza ukloni 3’-5’ egzo aktivnošću i Pol normalno nakon toga nastavi dodavat nt.

51
Q

Što sve radi 23S rRNA?

A

23S rRNA se sastoji od 6 domena
Ima ključnu ulogu u peptidil-transferaznoj reakciji. Kako? Neman pojma…
Ona onemogućava ulazak vode u A mjesto čime bi se hidrolizirala esterska veza između tRNA i ak. Vezanje aa-tRNA u A mjesto dovodi do konformacijske promjene u PTC-u što potiče peptidil-transfer. Kada je A mjesto prazno, konformacija PTC-a je zatvorenija i ne dozvoljava vezanje molekula vode (dolazi do steričkog odbijanja s 23S rRNA) koje bi mogle hidrolizirati estersku vezu između peptida i tRNA u P mjestu.

52
Q

Alternativno prekrajanje i je li tkivno specifično?

A

Alternativno prekrajanje uključuje alternativno izrezivanje introna i alternativnu poliadenilaciju. To je jedan od načina nastanka više proteina iz jednog gena.
Alternativno prekrajanje je tkivno specifično. Dokaz je alternativno procesiranje transkripta α-tropomiozinskog gena u različitim tkivima pri čemu u štitnjači nastaje kalcitonin, a u mozgu CGRP (calcitonin-gene-related peptide). Oba su peptida hormoni, ali kalcitonin djeluje na metabolizam kalcija i fosfora, a CGRP prenosi osjet boli.

53
Q

Talasemija

A

Talasemija je bolest koja je posljedica mutacije kojom se uvodi novo 5’ mjesto prekrajanja u mRNA za β globinski lanac hemoglobina. Ako se prvi dio mRNA zbog novouvedenog 5’ splice mjesta ne izreže, a u njemu se nalazi stop kodon, dolazi do nastanka krnjih proteina koji se onda razgrađuju pa generalno imamo manje hemoglobina - dakle, to je jedan oblik anemije. β-talasemija može biti blažeg i težeg oblika ovisno o tome je li do mutacije došlo na jednom ili oba homologna kromosoma koja se nasljeđuju od roditelja.

54
Q

RNA editing i poveznica sa apoliopoproteinima 100 i 48,

A

RNA editing je promjena nukletotidnog slijeda RNA nakon transkripcije koja nije uzrokovana prekrajanjem.
Djelovanjem deaminaze baza se može specifično deaminirati pri čemu dolazi do promjene određenog nt u mRNA što dovodi do nastanka drugačijeg mRNA produkta. Deaminacija može biti tkivno specifična pa nasaju tkivno specifični proteini (npr. u jetri Apo B-100 koji se veže na LDL receptor, a u crijevima se eksprimira deaminaza pa nastaje kraći Apo B-48).

55
Q

Zašto eukarioti nemaju DNA girazu?

A

*Raspravi još s nekin o ovon pitanju jer mi nije jasno zašto je tu promjena u L negativna ako smo dosad radili da ona povečava vezni broj za 1
Eukariotima DNA giraza nije potrebna za uvođenje negativnih superzavoja jer je njihov kromatin već sam po sebi negativno superzavijen. Naime, namatanjem oko nukleosoma nastaje lijeva solenoidna superzavojnica koja je negativna pa u ostatku DNA koja je kružna molekula dolazi do prezavijanja pa se treba uvesti jedan lijevi plektonemski superzavoj. Još prilikom sastavljanja nukleosoma, tu djeluje topoizomeraza 1 koja uklanja taj jedan negativan superzavoj. Zbog toga eukarioti imaju podzavijenu DNA bez prisustva topoizomeraze II (DNA giraze).

56
Q

Oksianionska šupljina.

A

Oksianionska šupljina nastaje prilikom peptidil-transferazne reakcije i stabilizirana je pomoću 23S rRNA očuvanim nukleotidima. Čini ju molekula vode koju koordiniraju A2637 i U2619. U toj reakciji nastaje oksianion nakon napada amino skupine na karbonilni C atom na peptidil tRNA.

57
Q

Mehanizam provjere točnosti ugradnje ak na ribosomu

A

Ribosom ne vrši direktnu provjeru ugradnje aminokiseline, već samo vrši provjeru interakcija kodon-antikodon. Ako je na tRNA aminoacilirana pogrešna ak, ugrađivat će se pogrešna ak na to određeno mjesto.
Provjera interakcija kodon-antikodon događa se kada Ef-Tu:GTP donese aminoaciliranu tRNA na P mjesto. Za vrijeme hidrolize GTP-a dovoljno je vremena a se provjere prve dvije baze interakcijama sa 16S rRNA. Za vrijeme tog proofreadinga, može doći do akomodacije aa-tRNA u A mjestu i disocijacije Ef-Tu:GDP, ili do disocijacije neispravne aa-tRNA i naknadnog odlaska Ef-Tu:GDP. Brzina pojedinih koraka ovisi o tome je li vezana ispravna aa-tRNA → vezanjem neispravne aa-tRNA, brzina disocijacije veća je od brzine akomodacije te se ona zato odgrađuje (kinetički doprinos).

58
Q

Replikacija - reakcija polimerizacije, mehanizam DNA- polimeraze, način prepoznavanja ispravnih baza, popravljanje pogreške, crtež replikacijskih rašlji, koordinacija sinteze lanaca, građa PolIII, mehanizam nanošenja B-hvataljke

A

Reakcija: (DNA)n + NTP –> (DNA)n+1 + PPi
Mehanizam: NTP ulazi u aktivno mjesto gdje ga koordinira Mg ion. Dolazi do nukleofilnog napada 3’OH riboze početnice (ili prethodno ugrađenog nt) na alfa fosfor pri čemu izlazi PPi. Dakle, lanac DNA se produžuje u 5’-3’ smijeru. DNA polimeraza građena je od domena dlana, prstiju i palca. Domena palca je otvorena i u aktivno mjesto (dlan) mogu ulaziti NTP-ovi nesmetano dok ne uđe NTP koji ostvaruje dobre interakcije (WC) sa lancem kalupa. U tom trenutku stvara se zatvorena konformacija DNA polimeraze zatvaranjem domene palca preko aktivnog mjesta i ugradnjom NTP-a. Ako se ugradi neispravna baza sinteza se zaustavlja jer krivo sparen par baza ne može proći dalje kroz polimerazu, a i kriva baza je slabije vezana. Taj zastoj omogućuje prebacivanje 3 kraja lanca kćeri iz polimeraznog u egzonukleazno mjesto te dolazi do hidrolitičke reakcije izrezivanja krivo ugrađenog nukleotida.
β-hvataljka se nanosi pomoću postavljača β-hvataljke na kraj početnice, to jest na mjesto gdje treba započeti sinteza DNA na sljedeći način: na postavljač hvataljke (τ2γδδ’) veže se ATP što uzrokuje konformacijsku promjenu i δ se veže na β-hvataljku i razmiče podjedinice. Taj se kompleks veže na spoj kalupa i početnice što stimulira ATP-aznu aktivnost i dolazi do hidrolize ATP-a i zatvaranja držača oko DNA i disocijacije γ-kompleksa. Slijedi vezanje srži PolII na β-hvataljku i započinje sinteza DNA.
γ i τ : ATP-azna aktivnost
δ: razmiče β-podjedinice tako da DNA može proći kroz pukotinu u središnji otvor
δ’: rigidno tijelo kompleksa, “stator”
Koordinacija sinteze lanaca omogućava se postojanjem dviju molekula srži, od kojih svaka sintetizira svoj lanac, a povezane su τ podjedinicama.

59
Q

Histonske acetil-transferaze i modifikacije histona

A

HETEROKROMATIN - transkripcijski inaktivan kromatin
EUKROMATIN - transkripcijski aktivan kromatin
Histonske acetil-transferaze su proteini koji sudjeluju remodeliranju kromatina acetilacijom lizina an N kraju histona. Ovakve modifikacije histona rezultiraju dekondenzacijom kromatina jer se uklanjaju pozitivni naboji sa histona (Lys je pozitivno nabijena ak). Histonske deacetilaze uklanjanu acetilne skupine sa lizinskih bočnih ogranaka i uzrokuju ponovnu kondenzaciju kromatina. Od ostalih modifikacija, postoje i metilacije histona koje provode metiltransferaze koje također djeluju na dekondenzaciju kromatina.
Često se metiliraju Lys4 i Lys 36 na H3 histonu čime se omogućava vezanje acetiltransferaza
U heterokromatinu je Lys9 metiliran

60
Q

*Kako nastaje transkripcijski inaktivan kromatin?

A

Promjenom položaja nukleosoma, prisutnošću nekih histonskih varijanti (H1, H3.3 umjesto H3 i H2AZ umjesto H2A) te kovalentnim modifikacijama histona.

61
Q

*Histonski kod

A

Obrazac modifikacija histona kojeg prepoznaju razni proteini odgovorni za promjenu strukture kromatina.

62
Q

*Modifikacije DNA

A

Modifikacije DNA uključuju metilaciju CpG otočića, gdje dolazi do metilacije C-5 citozina pomoću DNA-metiltransferaze

63
Q

Bromodomene

A

Bromodomene su acetil-lizin vezujuće domene koju imaju neki proteini poput TAF-ova i kromatin remodelirajućih proteina.
Kod TAF-ova su prisutne jer acetilacija lizina podrazumijeva dekondenzaciju kromatina čime se potiče vezanje TF-ova i PolII.

64
Q

Kako se procesira mRNA? Kako funkcionira mehanizam izrezivanja (koja skupina na adenozinu, kako se taj adenozin izdvaja)? Opisati što radi svaka komponenta spliceosoma.

A

mRNA se procesira metilacijama, modifikacijom baza, izrezivanjem introna i spajanjem eksona. Mehanizam izrezivanja ovisi o tome o kojoj se skupini introna radi. Ako se radi o intronima grupe I, onda 3’-OH G napada 5’ splice mjesto na kojem onda nastaje 3’OH koji nukleofilno napada 3’ splice mjesto. Kod introna grupe II, 2’-OH A u mjestu grananja napada 5’ splice mjesto čime se stvara omča i slobodna 3’OH skupina na 5’ splice mjestu. Ta skupina onda nukleofilno napada 3’ splice mjesto i dolazi do spajanja eksona i izlaska introna u obliku omče. Introni grupe III izrezuju se pomoću kompleksa zvanog splliceosom. Spliceosom se sastoji od snRNP (snRNA + određeni specifični proteini). snRNA važni za formiranje spliceosoma su U1, U2, U4, U5 i U6. Mehanizam: U1 ima komplementaran slijed 5’ splice mjestu te se na njega veže, U2 ima slijed nt komplementaran mjestu grananja te se na njega veže. uz utrošak ATP-a. To vezanje U2 omogućuje povećanje nukleofilnosti 2’-OH A u mjestu grananja. Onda se pomoću energije hidrolize ATP-a vezuje i U4-U6 kompleks i U5. Hidrolizom još jedne molekule ATP-a dolazi do konformacijske promjene i U1 i U4 izlaze sa kompleksa, U2 dolazi u doticaj sa U6 čime se spliceosom aktivira i nakon toga slijede koraci jednaki koracima izrezivanja introna grupe II. U aktinvom mjestu prisutna su i dva Mg2+ iona (M1 i M2) koordinirana fosfatima. Oni aktiviraju nukleofile i stabiliziraju produkte.

65
Q

Kombinatorijalna kontrola.

A

Način korištenja malog broja dostupnih TF-ova za regulaciju velikog broja gena. Često se kombinacijom podjedinica iste obitelji TF-ova postiže stvaranje homodimera i heterodimera koji rezultiraju različitim regulacijskim i funkcijskim svojstvima. Takva kontrola postoji jer je kod eukariota većina gena regulirana transkripcijskim aktivatorima, a geni su monocistronski pa bi trebalo previše aktivatora za tavu regulaciju svih gena

66
Q

Kako intereagiraju DNA i proteini, razlika između onih koji se specifično i nespecifično prepoznaju sekvence, zašto se najčešće vežu u velikom utoru

A

DNA i proteini interagiraju pomoću raznih proteinskih motiva. Ti motivi su Helix-Turn-Helix (često kod prokariota, dvije alfa zavojnice i jedan beta okret), cinkovi prsti (često kod eukariota, stabilizacija omči prisustvom cinkovog iona koji koordinira 2His i 2Cys, kao i hidrofobna stabilizacija hidrofobnim aminokiselinama. Neki prsti specifično prepoznaju DNA, a neki nespecifično) i homeodomena (interagira sa velikim DNA utorom i česta je kod eukariotskih regulacijskih proteina).

67
Q

Regulacija transkripcije kod eukariota: koaktivatori svi (tu se nadovezala na histone, sve o TAF-ovima, bromodomena)

A

Kod eukariota transkripcija je regulirana kondenziranošću kromatina. Dakle, prvo mora doći do vezanja aktivatora na enhancer (oni se najčešće nalaze na dijelu kromatina koji je dostupan za interakciju). Slijedi vezanje koaktivatora (histonske acetil-transferaze koje remodeliraju kromatin i medijator koji premošćuje enhancer i promotor). Dekondenzacijom kromatina djelovanjem histonskih acetil-transferaza dolazi do otkrivanja promotorskog slijeda, TBP se može vezati na TATA box, a slijede ga TFIIB, F+PolII, E i H (helikazna aktivnost + fosforilacija CTD). –> inicijacija transkripcije.

68
Q

*Kovalentne modifikacije histona

A
Metilacije Arg i Lys
Fosforilacije Ser i Thr
Acetilacija Lys
Ubikvitinacija
Sumoilacija
69
Q

*Definiraj L, W i T, veznu razliku, topoizomere i topoizomeraze.

A

L je vezni broj, broj okretaja jednog lanca oko drugog kad je os dvostruke zavojnice smješten au ravnini
W je stupanj superzavijanja, broj prijevoja osi dvostruke zavojnice oko osi superzavojnice
T je stupanj uvijanja dvostruke zavojnice - broj okretaja jednog lanca oko osi zavojnice.
Vezna razlika je broj koji govori koliko se topološko stnaje molekule DNA razlikuje od relaksiranog stanja.
Topoizomeri su molekule koje se međusobno razlikuju samo u veznom broju, a topoizomeraze su enzimi koji mijenjeju vezni broj DNA molekule te kataliziraju prijelaz jednog topoizomera u drugi u tri koraka (cijepanje jednog ili oba DNA lanca, provlačenje jl ili dlDNA kroz taj urez i religacija lanaca).
Topo I uvodi pozitivne zavoje (promjena L je +1), a topo II uvodi negativne superzavoje (promjena veznog broja je -2)

70
Q

*Način vezanja histona na DNA

A

Histoni se vežu na mali utor DNA, histonska srž se dobro veže na dinukleotide AA, AT ili TT koji su razmaknuti 10 pb jer u tom dijelu DNA lako dolazi do kompresije malog utora i do savijanja DNA čime se olakšava vezanje histona.

71
Q

*Sklapanje nukleosoma

A

Prvo dolazi do nastanka H3H4 tetramera i njegovog vezanja na DNA jer ima jako velik afnitet prema DNA, a onda dolazi do naknadnog vezanja po dva H2AH2B dimera koji imaju manji afinitet za DNA. Tako nastaje cjelovit histonski oktamer.

72
Q

*Kako sve može doći do mutacija nt?

A

Oksidacije (ROS - hydroxyl radical reacts with guanine to form 8-oxoguanine. 8-Oxoguanine is mutagenetic because it often pairs with adenine rather than cytosine in DNA replication), deaminacije, alkilacije (alfatoksin iz plijesni pod utjecajem cytochrome P450 enzima - this agent reacts with the N-7 atom of guanosine to form a mutagenic adduct that frequently leads to a G–C-to-T–A transversion), UV zračenje (formacija pirimidinskih dimera),