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Proteinbiosynthese & Mikrobiologie Flashcards

1
Q

Proteinbiosynthese- Überblick

A
  1. Transkription
    - RNA Polymerase
    - Produkt: mRNA
  2. Splicing (RNA-Prozessierung)
    - Introns bleiben innerhalb des Kerns
    - 3Poly-A und 5-Cap als Schutz vor Verdauung.
  3. Translation:
    - Ribosomen
    - tRNAs liefern Aminosäuren
    - mRNA die Info
    - Produkt: Protein

KURZ: Ribosomen und Protein lösen sich von mRNA und mRNA wird im laufe der Zeit verdaut.

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2
Q

Transkription

A

= Umschreiben von DNA in RNA

Beteiligte Zellorganellen:
- Zellkern = Ort der Transkription. Je heller dieser Zellkern, desto mehr Euchromatin, desto mehr Transkription!

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3
Q

Nenne die 3 Schritte der Transkription!

A
  1. Initiation
  2. Elongation
  3. Termination
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4
Q

Ablauf der Transkription: Initiation

A
  1. Initiation:
    - RNA- Polymerase binden an Promotermolekülen
    - DNA wird entspiralisiert durch lösen der Wasserstoffbrücken
    - Ggf. werden Transkriptionsfaktoren gebunden.
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5
Q

Ablauf der Transkription: Elongation

A
  1. Elongation:
    - Umschreibung von DNA zu mRNA
    - RNA- Polymerase wandert von 3nach 5
    & synthetisiert durch Anlagerung freier Ribonukleotide einen zur DNA komplementären mRNA Teilstrang
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6
Q

Ablauf der Transkription: Termination

A
  1. Termination:
    - RNA- Polymerase trifft auf Terminatorsequenz
    - Terminatoren stoppen die RNA-Polymerase und es kommt zur Ablösung des mRNA Teilstrangs von der DNA
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7
Q

RNA- Prozessierung (Splicing) - Nach der Transkription

A

=Aus Prä-mRNA wird reife mRNA

  1. ) 5cap und 3-Poly-A dienen als Schutz vor Verdau
  2. ) Introns werden ausgeschnitten
    - Introns enthalten keine Proteinogene(Proteinbildende) Information
    - Über 90% des genetischen Materials enthält keine proteinogene Information
    - -> Manches von den Introns ist einfach inaktivierte DNA

3.) Exons verlassen den Kern durch Kernporen

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8
Q

Hemmstoffe: Rifampicin

A

Hemmt prokaryotische RNA- Polymerase

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9
Q

Hemmstoffe: Alpha-Amanitin

A

Hemmt RNA- Polymerase 2 der Eukaryoten

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10
Q

Hemmstoffe: Actinomycin

A

Heftet sich an die DNA und verhindert das Ablesen und damit die Transkription bei Eukaryoten und Prokaryoten.

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11
Q

Hemmstoffe: Regulation

A

Erfolgt durch Transkriptionsfaktoren

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12
Q

Translation: Beteiligte Zellorganelle 1

A

Nucleolus:

  • Nur während der Interphase vollständig
  • Funktion; Synthese von rRNA und Ribosom-Proteinen
  • Größe und Intensität korreliert mit der Aktivität
  • -> (Tumorzelle hat erkennbare große Nucleoli)
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13
Q

Translation beteiligte Zellorganelle 2

Aufbau, Syntheseort, Funktion, Typen

A 
Ribosomen! 
Aufbau: 2 Untereinheiten 60S+40S= 80S 
Syntheseort: Nucleolus 
Funktion: Proteinbiosynthese 
Typen: 
- Freie Ribosomen 
- Membrangebundene Ribosomen
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14
Q

Translation: Initiation

A

Ribosom bindet mRNA am Startcodon

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15
Q

Translation: Elongation

A

Verlängerung der Peptidkette durch schrittweise Anlagerung von Aminosäuren

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16
Q

Translation: Termination

A

Bei Erreichen eines Stop-Codons stoppt der Syntheseprozess

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17
Q

Ablauf der Translation Schritt 1

A
  1. Im ersten Schritt bindet rechts das Anticodon einer tRNA am Ribosom an das pssende Codon einer mRNA. Oben trägt es eine Aminosäure.
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18
Q

Ablauf der Translation Schritt 2

A

Das Ribosom überträgt das kleine Peptid von der linken auf die rechte tRNA

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19
Q

Ablauf der Translation Schritt 3

A

Das Ribosom wandert um ein Triplett nach rechts. Die leere tRNA geht, eine beladene kommt.

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20
Q

Hemmstoffe Eukaryoten Translation

A

Diphterie- Toxin & Cycloheximid

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21
Q

Hemmstoffe Prokaryoten Translation

A

Tetracyclin: Bindet an 30S Untereinheit und verändert A- Stelle, sodass keine neue tRNA kommen kann- Kettenabbruch

Spectinomycin: Hemmt reversibel die P-Stelle- bakteriostatisch!

Streptomycin: Bindet an 30S Untereinheit und verändert Struktur- Anhäufung falscher Proteine- Stoffwechselzusammenbruch!

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22
Q

Hemmstoff für Prokaryoten und Eukaryoten in der Translation

A

Puromycin hemmt beide durch Kettenabbruch

23
Q

Proteinbiosynthese bei Prokaryoten

A

Prokayoten haben keinen Zellkern, daher gibt es kein Splicing und Transkription und Translation laufen gleichzeitig ab.

Prokaryoten haben 70S Ribosomen

24
Q

Primärstruktur-Proteine

A
  • Sequenz der Aminosäuren

- Peptidbindung, bestimmt Morphologie des Proteins

25
Sekundärstruktur-Protein
- Beta - Faltblatt - Alpha- Helix - H-Brücken, Disulfidbrücken, - Wechselwirkungen der Ladungen
26
Tertiärstruktur- Proteine
Mehrere Sekundärstrukturen in ihrer Anordnung
27
Bakterien: Steckbrief !
- Einzellige Mikroorganismen - Kein Zellkern; Ihre DNA liegt frei im Zytoplasma vor (=Prokaryoten) - Vermehrung : Asexuell - Ringförmiger geschlossener DNA Doppelstrang (Plasmide) - Transkription und Translation können gleichzeitig und ohne splicing ablaufen - Besitzen keine membranumgrenzten Organellen BEISPIELE: - Keine Mitochondrien - Kein ER - Besitzen aber Ribosomen (sind ja nicht membranumgrenzt)
28
Nach welchen Formen werden Bakterien eingeteilt?
- Coccen= Kugeln - Gerade/Gekrümmte Stäbchen - Spiralig
29
Nach welcher Gram-Färbung werden Bakterien eingeteilt?
Gram Färbung: Positiv= Dicke Murein Wand, Färbung wird aufgenommen. BAkterien erscheinen tiefblau Negativ = Dünne Murein Wand, Färbung kann sich nicht halten und wird ausgewaschen. Bakterien erscheinen rötlich. Murein: = Peptidoglykan, ein netzartiges, aus Polysaccharidketten und quervernetzenden Peptiden aufgebautes Makromolekül, das als Stützskelett der Zellwand der meisten Bakterien (Bakterienzellwand) fungiert und daher Festigkeit und Form von Bakterienzellen (Bakterien) bestimmt
30
Nach welcher Bewegung werden Bakterien eingeteilt?
Begeißelt? Wenn ja: Peritrich (=Drum herum) ODER Monotrich: Nur eine
31
NAch welchem Stoffwechsel werden Bakterien eingeteilt? + Einteilung nach....WICHTIG!!
1. Aerob = Braucht Sauerstoff 2. Anaerob = Unterteilung in.. - Fakultativ anaerob: Kann anaerob leben, lebt aber besser mit Sauerstoff - Obligat anaerob: Stirbt mit Sauerstoff ab Nach....Krankheiten
32
Gram Positiv -Zellwandaufbau!
- Gram positive BAkterien besitzen nur eine Zellmembran - Teichonsäure (Bestandteil der Zellwand grampositiver Bakterien) ist Endotoxin; Wird erst bei Tod der Bakterie freigesetzt. -> Bei Lyse vieler Bakteiren lösen Endotoxine Fieber aus
33
Gram-Negativ: Zellwandaufbau
- Zwei Zellmembranen - Lipopolysaccharide sind Endotoxine &werden erst bei Tod der Bakteire freigesetzt. (Bei Lyse vieler Bakteiren lösen sie Symprome wie Fieber aus)
34
Penicillin
= ß Lactam Antibiotika Nur gegen Prokaryoten! - Beeinflussen die Mureinsynthese - Hemmen die Zellwandsynthese - Quervernetzung des Mureins wird behindert (Transpeptidase) Die Zellwand wird dadurch zerstört, es kann Wasser in das Bakterium eindringen und die Bakterienzelle platzt. WICHTIG: Auf Bakterien, die sich nicht teilen, bei denen also keine Zellwandsynthese stattfindet (u.a. Sporen oder andere Ruheformen) haben Penicilline keinen Einfluss! --> Bsp. Mykoplasmen
35
Staphylococcus aureus
- Gram Positiv - Traubenförmige Haufen - Fakultativ anaerob - Kapsel aus Schleim (Polysacchariden), behindert Phagocytose durch Fresszellen. - Staphylokokken Staphylo = Haufen Kokken = Kugeln
36
Escherichia Coli
- Gram negativ - Stäbchen - Fakultativ anerob - Vorkommen: Colon (Darm) - Klassisch: Harnwegsinfekte TEILEN SICH AM SCHNELLSTEN! (Ca. 20/min)
37
Monotrich
= 1 Geißel, z.B. Vibrio
38
Polytrich
1. Lophotrich (z.B. Pseudomonas) = Mehrere Geißeln an einem Pol der Zelle 2. peritrich z.B. Proteus = Mehrere Geißeln rund um die Zelle
39
Konjugation Bakterien
- Austausch genetisches MAterial - Resistenzgene können übertragen werden - Wenn DNA von Bakteriophagenübertragen wird, nennt man das Transduktion!
40
Viren- Überblick
= Infektiöse Partikel - Kein eigener Replikationsapparat, kein eigener Stoffwechsel, keine echten Lebewesen! - Keine Organellen = Nucleinsäure (DNA oder RNA) & können zusätzlich eine Protein- und eine Lipidhülle aufweisen -> Es gibt behüllte und unbehüllte Viren (Lipidhülle) = Obligat intrazelluläre Parasiten (=MÜSSEN IN WIRTSZELLEN SEIN)
41
Bakterienviren/ Bakteriophagen
= Virus, der Bakterien infiziert bzw. Prokaryoten befällt. - Schwanz ist kontraktil (=zur Kontraktion fähig), über ihn wird Phagengenom injiziert. Schwanzfasern (Spikes) dienen der Anheftun, im Prinzip sind es quasi winzige Spritzen!
42
Vermehrung von Viren- Überblick | 1 bis 7b
1. Adsorption 2. Penetration 3. Uncoating 4a. ) Transkription 4b. ) Translation 5. Replikation 6. Assembly 7a. ) Exocytose oder Zelllyse 7b. ) Budding
43
Vermehrung der Viren 1.Adsorption
= Rezeptor vermittelte Anbindung an die Wirtszelle Spezifische Rezeptoren der Wirtszelle werden von den Viren benutzt um über passende Kapsidproteine die Adhäsion (=Verschmelzung der Zellen) zu bewerkstelligen.
44
Vermehrung der Viren 2. Penetration
= Eintritt in die Zellen über Endocytose Unterschiedlicher Eintritt bei nackten Viren und umhüllten Viren: Bei umhüllten Viren verschmilzt die Hülle mit der Membran der Wirtszelle und das Kapsid (Enthält Nukleinsäure) gelangt in das Cytoplasma der Zelle. Nackte Viren interagieren zwar auch mit der Membran der Wirtszelle, jedoch findet hier offenbar nur eine Konformationsänderung statt (= Änderung der Struktur für die Ausübung einer neuen Funktion)
45
Vermehrung der Viren: 3. Uncoating
= Freisetzung der viralen Nukleinsäure aus dem Kapsid Betrifft nackte und bekapselte Viren!
46
Vermehrung der Viren: 4a.) Transkription
= Umwandlung der Virusnukleinsäure in eine mRNA, die für die Synthese der viralen Proteine notwendig ist.
47
Vermehrung der Viren: 4b.) Translation
Synthese von Polymerasen von der Virus-eigenen oder Virus-basierten mRNA
48
Vermehrung der Viren: 5.Replikation
Dient der Synthese der neuen viralen Nukleinsäure
49
Vermehrung der viren 6. assembly
= intrazelluläre Ansammlung, findet bei einigen Viren statt, bei anderen Viren findet die sofortige Freisetzung statt.
50
Vermehrung der Viren: 7a.) Exocytose oder Zelllyse
Freisetzung: Findet entweder aktiv durch die Wirtszelle statt (Exocytose) oder die Zelle lysiert in Folge einer massiven Ansammlung von Viruspartikeln im Cytoplasma.
51
Vermehrung der Viren: 7b.) Budding
= Freisetzung von umhüllten Viren ! Viruskapsid tritt an die Innenseite der Membran der Wirtszelle. Diese Membran wird während der Ausschleusung als Hülle um das Kapsid gelegt. -->Die Hülle der Viren stellt damit eine durch Virusproteine veränderte Wirtsmembran dar.
52
Retroviren
1. Können ihre genetische Information von RNA auf doppelsträngige DNA umschreiben. --> Umgekehrte Transkription (Reverse Transkription) mittels des Enzyms Reverse Transkriptase! Bringen so ihre gebildete DNA in die Wirts-DNA ein und die Wirtszelle vermehrt die Virus DNA mit jeder Teilung. 2. Virus DNA wird irgendwann aktiviert (z.B. Durch Umweltfaktoren) und die Zelle beginnt Viren zusammen zu bauen und frei zu setzen. Beispiel: HIV (VIRUS) löst AIDS (SYMPTOMATIK) aus.
53
Prophage /Provirus
= Ist die eingeschleuste DNA in der Wirtszelle

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