Replikation

Question 1

Was ist die DNA-Replikation ?

Answer 1

Genomische DNA und Proteininhalt der Zelle. USS repliziert werden um komplettes Set an genetischen Infos weiterzugeben

Question 2

Wo findet die DNA-Replikation statt ?

Answer 2

Bei Eukaryonten im Nukleus und bei Prokaryonten im Cytosol

Question 3

Wann findet die Replikatin statt ?

Answer 3

Vom Organismus abhängig: bei Eukaryonten in der S-Phase bei Prokaryoten abhängig vom Nutrientstatus

Question 4

Welche 3 Wege der Replikation gibt es, über welches Experiment wurde der richtige gefiltert und was wurde in dem Experiment gemacht ?

Answer 4

Konservative vs. Dispersive vs. Semikonservative Replikation
-> über Melson-Stahl-Experiment: DaNA Repliziert und die Neuen Nukleotide markiert -> über UV-Absolption gemessen Unterschied zwischen schwerer, hybrider und leichter DNA => Semikonservative Replikation

Question 5

Wie werden die beiden Fragmente abgelesen .

Answer 5

Vorlagestrang kontinuierlich, Folgestrang diskontinuierlich und Okazakifragmente entstehen. Das passiert, weil die Stränge antiparralel laufen und die Replikation aber in eine Richtung nur verläuft.

Question 6

Was ist in der Polymerase wichtig ?

Answer 6

Beinhaltet 2 Mg2+ und 2Asp-Reste:
Mg2+ orientiert die dNTP-Moleküle zum Primer/Synthesestelle und ASP reduziert negative Ladung von Phosphat

Question 7

Welche Precheckschritte gibt es (3stück) ?

Answer 7

Precheck 1: Unterschied zwischen dNTP oder NTP: zwei Seitenketten in Palmregion bilden steirisches Gate, wo die 2ˋOH-Gruppe nicht durch passen würde
Precheck 2: Komplementarität: kleine und große Furche binden Proteine-> erkennt WCBP durch H-Akzeptor, die nur in Minorgroove liegen
Precheck 3: Formkomplementarität: dNTP innerhalb enger Tacshe-> entsteht extra für spezifische base-> wenn sie nicht passt ist die Bindung zu lose

Question 8

Beschreibe die korrekturleseaktivität.

Answer 8

Korrekturleseaktivität basiert auf einer 3ˋ-5ˋ-> exonukleaseaktivität (spaltet Terminals (letztes) Nukleotid direkt nach Synthese, wenn es nicht passt.
Editingtasche wird ausgefüllt wenn Falsches Nukleotid eingebaut wird-> falsche und richtige Base unterscheiden sich in Affinität

Question 9

Was bildet die hohe Genauigkeit in der DNA-Synthese ?

Answer 9

5ˋ-3ˋ->Polymerase, 3ˋ-5ˋ Exonukleotisches Korrekturlesen und direkte Strand-Mismatchreperatur : 1 von 10^9 Fehlern

Question 10

Wie kann die Polymerase beide Stränge gleichzeitig synthetisieren ?

Answer 10

DNAPol besteht aus 2 (oder 3 Armen) / Laggingstrang bildet immer Loop aus um gleichzeitig in gleiche Richtung synthetisiert zu werden

Question 11

Welche Proteine sind in E.Coliˋs wichtig für die Initiation am oriC ?
Wie viele Untereinheiten haben sie und welche Funktion erfüllen sie ?

Answer 11

DnaA; 1 U.E.; erkennt oriC Sequenz und öffnet Duplex an spezifischer Stelle am oriC (DNA legt sich um das Protein)
DnaC; 6; benötigt für DnaB-Bindung am Origin
DnaB; 6; entwindet DNA -> Helikaseaktivität und bildet Preprimingkomplex
HU; 2 Histon-Ähnliche Proteine, DNA-Bindeproteine, stimuliert Initiation
FIS und IHF (jeweils); 2; DNA-Bindeprotein, stimuliert Initiation
-> DnaA und DnaC sind AAAyAtpasen (ATPasen assoziiert mit diversen cellulären Aktivitäten)
-> Hexamer um DnaA dissoziiert unter ATP-Hydrolyse
-> DnaB wird um die DNA gelegt und SSBs halten DNA entwunden => prepriming-komplex
-> danach kommt DNAPol III dazu

Question 12

Aus wie vielen U.Enbesteht die DNA-Helikaseaktivität und wie heißen diese ?

Answer 12

A1 bindet ATP; B1 nicht
SSBs binden sowohl A1 als auch B1 -> A2 und B2 liegen nur daneben

Question 13

Wofür brauchen wir die Helikaseaktivität ?

Answer 13

Die Helikaseaktivität spaltet die DNA von dsDNA in ssDNA. Die dsDNA würde sonst nicht in die Polymerase passe
-> Helikaseaktivität durch nicht komplette Symmetrie des Enzyms - > Rotation durch unterschiedliche Affinition zu ATP führt zur Entwindung

Question 14

Beschreibe die SSB.

Answer 14

-haben 4 Untereinheiten
-binden in der großen Furche die ssDNA und stabilisiert so den Laggingstrang
-Interaktion mit DNA-Rückgrat und Basen (hauptsächlich Tryptophan und Basen

Question 15

Wofür brauchen wir die Primase (DnaG) ?

Answer 15

Sie synthetisiert den RNA-Primer
-hat eine U.E
-Primer mit freier 3ˋ-OH-Gruppe benötigt um DNA synthetisieren zu können
-Primase ist Teil von Primosom (ssbProteine, Helikaseaktivität, Primase)
-besteht aus 3 Domainen: Zink-Bindungsdomaine, katalytische Domaine ( 3 Subdomainen: NTD/TOPRIM/CTD) und Helikaseaktivität (DnaB) Bindungsdomaine

Question 16

Was ist die DNA Gyrase und was macht sie ?

Answer 16

DNA Gyrase => DNA Topoisomerase -4 U.E, entlässt Torwinkel Beanspruchung die durch DNA-Entwindung entsteht und kein Supercoiling entsteht
(Positives Supercoiling vor replikationsstelle / negatives danach
-ändert Linkingnummer

Question 17

Worin unterscheiden sich die Topoisomerase 1 und 2 ?

Answer 17

-Typ 1: bricht 1 Strang und führt die Stränge dann umeinander
-Typ 2: bricht beide Stränge über Kopplung mit ATP

Question 18

Wie kann die DNA-Replikation reguliert werden ?

Answer 18

-Initiation ist einziger Schritt der reguliert ist
-Replikation nur einmal pro Zellzyklus -> reguliert durch entweder originDNA oder DNA ATPase
-Methylierung von DNA wichtig

Question 19

Welche Untereinheiten sind Teil des Clamploading komplexes und welche gehören zum Core-Teil der Polymerase ?

Answer 19

-Clamploader : 1x Tau, 1x tetha, 2 mal Delta, ein Epsilonein x
-Core jeweils aus Alpha, Beta, epsilon und 0
-x und epsilon interagieren mit SSBs
-Tau und Gama in DnaX-Genen codiert
-> Etta bildet Verbindung zwischen beiden

Question 20

Welche 5 Schritte laufen in der Termination ab ?

Answer 20

1) Convergence
2) Begegnung
3) Abbau
4) Lückenfüllung
5) entflechten
-> beide Replikationsgabeln treffen sich in Terminatorregion

Question 21

Beschreibe die Telomere

Answer 21

-Kappe für Chromosomenden um vor Rekombinationen und Degradation zu schützen
-erlauben Telomeraseenzyme Telomerrepeats zu addieren und Telomerlänge beizubehalten
-Struktur: GT-reiche Wiederholungen, die Proteine binden ( in Menschen Wiederholung von TTAGGG
-> enden als großes Terminales Loop-> T-Loop
(Viele G-Reiche -Sequenzen)
-> Telomere werden von Proteinkappe beschützt -> Pot „ maskiert den 3ˋ Überhang und TRF2 unterstützt D-Loop Formation

Question 22

Was macht die Telomeraseaktivität ?

Answer 22

Aktivität benötigt, um Telomere zu schützen
Ist eine Reverse Traskriptase und ein Ribonukleoprotein (besteht aus RNA und Proteinen)
-katalytische Aktivität abhängig von TERT (Telomerase aktive Transkriptase) Protein und Telomerase RNA (TR,TER,TERC)
-> trägt ihren eigenen Vorlagestrang, braucht aber TERTProtein und Telomerase RNA (TR)
(Keine Telomeraseaktivität in Somatischen Zellen)