Prokaryotische Zellbiologie: Transkription/Translation in Bacteria und Archaea

Question 1

Transkription: Initiation

Answer 1

• Sigma-Faktor erkennt Promotor und bindet an diesen —> RNA-Polymerase bindet an

Sigma-Faktor (Standard Sigma-Faktor σ70)

• Spezifische Wechselwirkung zwischen Sigma-Faktor und Promotorsequenzen
  —> RNA-Polymerase erkennt dadurch Transkriptionsstart
• Im Inneren der Polymerase wird DNA-Doppelstrang
  geöffnet

Question 2

Transkription: Elongation

Answer 2

Elongation
* RNA-Polymerase liest den codogenen
Strang in 3- 5-Richtung ab
* Dabei werden die komplementären RNA Bausteine
angelagert und zur mRNA verknüpft

Question 3

Transkription: Termination (intrinsisch)

Answer 3

Intrinsische Termination (80%):
* RNA-Polymerase erkennt spezielle Terminatorsequenz und dissoziiert daraufhinvom DNA-Strang

—> wenn Terminatorsequenz transkribiert wird,
entsteht eine Stammschleifestruktur, der eine
Poly-U-Sequenz folgt
—> durch schwache HBrücken
dissoziiert die RNA-Polymerase

Question 4

Transkription: Termination (Rho)

Answer 4

Rho-abhängige Termination:
* Rho-Protein bindet an rut-Sequenz auf entstandener mRNA und wandert in Richtung RNA-Polymerase
* Da RNA-Polymerase bei Terminatorsequenz stehen
bleibt, holt Rho-Protein auf und stößt RNA-Polymerase
vom DNA-Strang

Question 5

Transkription in Archean

Answer 5

• Besitzt mehrere RNA-Polymerasen, die komplexer aufgebaut
  sind (ähnlich zur Polym. II in Eukaryoten)
• Zur Promotorerkennung sind Trankskriptionsfaktoren
  notwendig
• Termination durch Poly-U-Folge oder intrinsische Termination

Question 6

Operons

Answer 6

• Folge von Genen, die gemeinsam in eine RNA transkribiert werden
• Die Produkte der Gene wirken meist in einem Stoffwechselweg zusammen
• mRNA’s nennt man polycistronische mRNAs
• In Bakterien und Archean

Question 7

Translation: Beladung der tRNAs mit AS

Answer 7

Beladung der tRNAs mit AS
* Aminosäure bindet unter ATP-Verbrauch
an Enzym Aminoacyl-tRNA Synthetase
* Aminoacyl-tRNA-Synthetasen beladen tRNA mit passenden AS
—> Beladung der tRNA: mehrstufiger
Prozess und findet im aktiven Zentrum
der Synthetase statt
—> 1. Aktivierung der AS
—> 2. Beladung der tRNA mit aktivierter
AS
—> findet durch Hydrolyse von 2 energiereichen
Bindungen statt

Question 8

tRNAs

Answer 8

tRNAs
* 70 - 93 Nukleotide
* 4 doppelsträngige Bereiche
* Besitzt CCA-Ende, das nach der Transkription
von einem Enzym angefügt wird
—> AS bindet an dieses Ende
* Besitzt Anticodon-Schleife mit einem metylierten
Guanin-Nukleotid
—> metyliertes Nukleotid ermöglicht WW
zw. Codon und Anticodon
* Modifikationen innerhalb der tRNAs haben strukturelle Konsequenzen (z.B. Stabilität
der rRNA)
—> ermöglichen WW zwischen Stoffen/Molekülen
—> unterstützen das Erkennen von tRNAs und deren zugehörigen Aminoacyl- tRNA-Synthetasen