Prokaryoter: Genetisk kod, wobble & proteinsyntes Flashcards
Vad innebär den genetiska koden:
- triplett
- icke överlappning
- degenererad
- universell
triplett: en sekvens om tre baser (kodon) krävs för att
specificera en aminosyra.
ickeöverlappande: inga baser delas mellan efterföljande kodoner
degenererad: flera tripletter kan koda för en och samma aminosyra; exempelvis Leu, Ser, and Arg, kan kodas av sex olika tripletter
universell: koden är densamma i alla livsformer, dvs virus,
prokaryoter och eukaryoter har samma koder; några få undantag
finns hos bl.a mitokondrier
Vad tillåter ”wobbler”?
“Wobble” basparning tillåter vissa tRNA att läsa fler än en kodon.
många tRNA känner igen fler än en kodon eftersom det
tillåts en variation i vätebindningsmönstret (till skillnad från
Watson-Crick basparning i DNA detta pågrund utav dubbelhelixen.)
Men RNA är inte gjort av dubbelhelix!
-denna variation kallas “wobble”
-wobble sker i den första basen på antikodonet
-kombinationer av wobblebasparning
En kodon basparar med en komplementär antikodon på tRNA under
insättningen av a.a. Det finns ju 61 olika a.a-kodoner men aldrig så många
tRNA i cellen.
När sker wobbler ? Hur kan det användas i cellen?
Wobble kan ske p.g.a att tRNAs 3D struktur medger alternativ
basparning
tRNA har lite andra basparningar. På så sätt kan en cell enbart ha en tRNA molekyl för att läsa tre olika kodoner vilket kallas för wobbling.
I - kan baspara med tre andra. Vilket är den som kan baspara med flest
Hur fungerar Wobble Basparning?
Wobblehypotesen ger en inblick i vissa aspekter av degenereringen av koden:
•I många fall, skiljer sig de degenererade kodonerna för en viss aminosyra endast i den tredje basen; Därför behövs färre olika tRNA eftersom en given tRNA-molekyl kan
baspara med flera kodon.
•Förekomsten av wobble minimerar skador som kan orsakas av tysta mutationer;
t.ex. om Leu kodonet CUU muteras till CUC, CUA eller CUG under transkription av
mRNA, kommer kodonet fortfarande översättas till Leu under proteinsyntesen
•Mutationer i den första basen i en kodon resulterar ofta i en konservativ substitution.
– Exempel: GUU à Val men AUU àLeu
• 3:e nukleotiden av kodonet kräver inte samma nivå av
bindningsspecificitet som de 2 första.
• 3:e positionen “wobblar” mellan flera nukleotidmöjligheter. Wobble
möjliggör för en cell att framgångsrikt syntetisera proteiner utan att
behöva ha alla 61 kodoner representerade i cellens tRNA.
• Det kan också ge ett visst skydd mot skadliga mutationer, eftersom
en DNA-mutation vid 3:e positionen (eller fel under transkriptionen)
av ett kodon har en god chans att inte medföra en förändring av
aminosyran under translationen. Det är bra för oss eftersom det
förändrar en potentiellt skadlig mutation till en tyst mutation.
Hur fungerar Aminosyra-aktivering?
• Denna tvåstegsreaktion medger selektivitet på två nivåer:
• aminosyranivå : aminoacyl-AMP förblir bundet till enzymet och bindning av
den korrekta aminosyran verifieras av ett redigerings-säte i tRNA-syntetaset.
• tRNA-nivå: det finns specifika bindningsställen på tRNA som känns igen av
aminoacyl- tRNA syntetaset. (Nästnästa bild visar igenkännings-positionerna på tRNA för
olika aminosyror)
Vad innehåller tRNA som är specifik ?
tRNA är den enda RNA molekyl som innehåller tymidin (ribo)]
Vad kräver Chain Initiation?
• Requires – fmet-tRNAfmet – initiation codon (AUG) of mRNA (start kodon) – 30S ribosomal subunit – 50S ribosomal subunit – initiation factors IF-1, IF-2, and IF-3 – GTP, Mg2+ (viktigt att saker sker i rätt ordning och de regleras av proteiner som binder GTP. Och behöver magnesium för alla proteiner som nyttjar nukleotider kräver detta i det aktiva sätet)
Vad kräver Bildning av 70S
initieringskomplex? (Engelska)
Detta är viktigt för korrekt positionering av mRNA! Vi behöver detta under för att kunna göra detta:
The start of polypeptide synthesis requires an initiation complex composed of mRNA 30S ribosomal subunit fmet-tRNAfmet GTP IF-3; facilitates binding of mRNA to the 30S subunit and prevents 50S to bind prematurely IF-2; binds GTP and aids in selection of fmet-tRNAfmet IF-1; appears to facilitate binding of IF- 3 and IF-2. also prevents aa-tRNA binding to early 50S ribosomal subunit The binding of these units produces the 70S initiation complex
Vad kräver Chain Elongation?
• Requires – 70S ribosome – codons of mRNA – aminoacyl-tRNAs – elongation factors EF-Tu, EF-Ts, and EF-G – GTP, and Mg2+
Elongering faktorerna har andra namn här (proteiner)
Steg 1: mRNA finns och första aminosyran. Andra aminosyran sätter sig där med hjälp av faktorer.
GTP används för att vid en korrekt matchning släppa aminosyran är det fel matchning kommer GTP hålla den kvar.
Steg 2: bildning av första peptidbindningen.
Bildningen katalyseras av en speciell grupp.
Steg 3: translokering: lämnar ett tomt A-sure för ny inkommande aminoacyl-tRNA.
Varför har man proteiner ?
Protein måste vi ha för att upprätthålla cellens funktioner.
Hur används energi för protein syntesen?
- Protein syntesen kräver mycket hög energi, ca 90 % användning av cellens energi används
Hur många kodoner finns det totalt?
Finns totalt 64 kodoner
61 kodar för aminosyror och 3 är stoppkodoner
Vad gör stoppkodoner ? Vilka är de?
Dem kodar inte för en aminosyra utan säger till ribosomen att detta är stop.
UAA, UAG och UGA
Varför är det bra att en aminosyra kan kodas med fler än ett kodon?
Det är bra för att de skyddar mot skadliga mutationer.
Vad gör den andra bokstaven i kodoner?
Den bestämmer om aminosyran blir ex U bestämmer om den blir hydrofob osv
Hur många steg ingår i protein syntesen?
4(som vi ska kunna) men generellt 5 steg
Hur fungerar första steget i protein syntesen? Aminosyra aktivering
Innan en aminosyra kan korporeras måste den aktiveras. Den kopplas kovalent till tRNA Och bildar en aminacyl tRNA. Det är en två stegs reaktion för aminosyra aktiveringen.
- kräver aminosyror, energi ATP (magnesium), tRNA, aminoacyl-tRNA Synthetases.
Aminosyra aktivering, medger selektivitets på två nivåer ? Vilka?
Aminosyranivå: aminoscyl-AMP förblir bundet till enzymet och bindning av den korrekta aminosyran verifieras av ett redigerings-säte i tRNA i tRNA-syntetaset.
tRNA-nivå: det finns specifika bindningsställen på tRNA som känns igen av aminoacyl tRNA syntetaset.
Hur kan tRNA SYNTETASET LURAS?
Strukturellt likartad aminosyra kan lura.
Detta kan upptäckas av ett säkerhets steg och det stoppas.
Vad gör ribosomen ?
Den är proteinfabriken
Hur placeras mRNA så att rätt läsram erhålls ?
Finns 3 potentiella läsramar på ett mRNA, men bara EN är den rätta.
När börjar translation i prokaryoter?
Börjar snart efter mRNA transkription.
Vad är polysome?
Det är när mRNA är bundna till flera ribosomer samtidigt
Vad är kopplad translation?
En prokaryoter gen som transkriberas samtidigt som en translateras. Detta sker bara i prokaryoter eftersom vi har en skillnad i vart translationen sker.
Hur fungerar antibiotika med protein syntesen ?
Antibiotika inhiberar just protein syntesen.
Exempel:
- streptomycin: stör inbindningen (30s subenhet), alltså sker en framshift på första aminosyra inbindning.
- tetracyklin: 30s subenhet: stör inbindning
