Replikation Flashcards
Skillnad på ”målet” med Transkription och Replikation?
- Transkription = mRNA —> Proteinsyntes
- Replikation = Skapa identisk kopia av DNA —> celldelning
Varför är RNA mer instabilt än DNA? Vad kan ”syftet” vara?
- RNA - Ribonukleinsyra —> har OH-grupp på kol 2’
- DNA - Deoxyribonukleinsyra —> har endast H på kol 2’
- RNA tillfällig informationsbärare
- mRNA bryts ned efter användning —> förhindra gamla signaler stör cellfunktion
- RNA kan brytas ned —> möjliggör genreglering —> mer dynamiskt än DNA
Vad är det som gör att DNA-syntes sker med Nukleofil attack?
- Primer = 3’-kolets (uttalas 3 prim) hydroxylgrupp (OH) starkt nukleofil
- Gör nukleofil attack på Nukleotidens 5’-kol —> TriFosfat —> Spjälkar två fosfat
- Två fosfatgrupper lossnar från 5’-kolet
- Kvarstående fosfat Fäster in mot 3’-ribosets OH grupp
- Blir det riktning: 5’—>3’
Med vilken typ av bindning fäster kvävebaserna in till DNA-skelettet (fosfat+deoxyribos)
- N-länkad Glykosidbindning
Hur känner DNA-A proteinet till vilket Origin som det skall fästa mot vid start av Replikation?
I Prokaryoter:
- OriC är den enda origin-sekvensen. Består av A-T-rika sekvenser. Här startar initieringen.
I Eukaryoter:
- ORC känner igen origins och binder till dem. Då rekryteras fler initieringsproteiner, bland annat Helikas.
Varför finns bara ett Origin i Prokaryoter och så många i DNA?
Prokaryoter har mycket mindre DNA och kedjan hinner replikeras inom rätt tidsram. I Eukaryoter är kedjan mycket större och kräver att flera mekanismer samverkar för att färdigställa replikeringen inom tidsramen
Beskriv förloppet från Initiering till “uppklippt” kedja.
- DNA-A öppnar upp kedjan som en bubbla vid OriC
- Två Helikas (DNA-B) laddas in, en på vardera sträng
- Helikas separer strängarna åt varsitt håll och skapar replikationsbubbla
- Två Replikationsgafflar skapas
Vad händer efter att Replikationsgafflarna öppnats upp?
- Primas binder in och fäster in en Primer (ca 10 nukleotider lång)
- DNA-Polymeras III fäster in och börjar syntetisera nya DNA-strängar
Hur går det till när Helikaset öppnar kedjan?
- Helikas smälter basparningen
- Drar åt motsatt håll
- Tar hjälp av DNA-C loading factor (Hexamer) som sedan också hjälper till att stänga kedjan igen
Varför består Primern av RNA och inte DNA?
- RNA-polymeras kan börja syntetisera utan en fri 3’-OH grupp, det kan inte DNA
- RNA-primern tas sedan bort och ersätts med DNA
Hur fungerar Terminering av replikation?
- Finns Ter-site på kedjan
- TUS-proteiner binder in och stoppar Helikaset
- Förhindrar att Helikaset fortsätter smälta kedjan
Vilken funktion har Topoisomeras?
- Efter replikation, i Prokaryoter, sitter den replikerade ringen fast, Interlocked, I den ursprungliga kedjan
- Topoisomeras tar isär båda DNA-ringarna genom att tillfälligt bryta kedjan tillfälligt och sätta ihop dem igen
- Kan också underlätta vridnings/tvinnings-stress orsakad av Helikas och Primas genom att klippa upp och avlasta sträng vid “tvinning”
Varför går riktningen i 5’ till 3’?
- 3’-kolet på kedjan har en OH-grupp, denna är starkt Nukleofil
- 5’-kolet på Nukleotiden har en fosfatgrupp
- OH-gruppen gör nukleofil attack på alfa-fosfatet
- Två fosfat spjälkas av och fosfatet på Nukleotiden fäster in
Varför blir det en Lagging Strand?
- Beror på DNA antiparallella natur
- Helikaset öppnat upp åt båda riktningar
- Riktningen måste gå 5’ till 3’, kan inte gå 3’ till 5’ (alltså kan inte varsitt Polymeras bara dra åt motsatt riktning och replikera)
Hur fungerar Lagging Strand?
- DNA vrider sig på ett sätt så Primer så rätt riktning, lossar från Lagging Strand
- Ny Primer fästs in på Lagging Strand
- DNA Polymeras III skapar Okazakifragment bestående av kortare sekvens med rätt riktning, 5’ till 3’
- Heliaset öppnar upp ännu mer
- Då behövs ny Primer och nytt Okazakifragment
- Detta fortsätter tills hela kedjan är Replikerad
Vilka funktioner har DNA-polymeras I?
- Viktig för Lagging Strand
- Ersätter RNA-primers med DNA
- Korrigerar felaktiga basparningar, tar bort och ersätter
- KAn ej skapa fosfodiesterbinding mellan Okazaki och DNA –> Sista sammanfogning görs av Ligas
Vad menas med att DNA-Polymeras I har Exonukleas-aktivitet?
- Kan ta bort och ersätta felaktiga basparningar
- Hittar felaktig basparning
- Backar ett steg –> Hydroliserar bindningen
- Ersätter med rätt nukleotid
- (Backningen kallas 3’ - 5’-Exonklueas-aktivitet)
Vad är Telomerer? Varför har den diskuterats gällande organismers potentiella livslängd?
- Sista änden på DNA-kedjan
- Telomererna förkortas för varje celldelning vilket medför att Kromosomen blir kortare
Hur replikeras Telomererna på Lagging Strand Primern måste ersättas med DNA?
- När sista Primer tas bort, finns ingen OH-grupp för DNA-Polymeras att använda
- Telomeras bär med sig RNA-molekyl med RNA-mall
- Dessa är repetitiva sekvenser (i människor: TTAGGG)
Ge exempel på olika sorters mutationer
- Tyst Mutation = förändrar inte aminosyrasekvensen, proteinet blir samma
- Missens Mutation = punkmutation, en nukleotid byts ut, bli annan aminosyra, proteinets struktur och funktion kan påverkas
- Läsramsförskjutning = Nukleotid försvinner, läsram förändras
Vad är DNA A? Hur fungerar det?
- RIF = Replication Initiation Factor
- Binder till specifik sekvens = OriC
- När tillräckligt många DNA A bundit —> Replikationsbubbla öppnar
Beskriv replikationen kortfattat steg för steg.
- Startar från Origin —> OriC i prokaryoter
- DnaA binder in —> smältning av AT-rik —>replikationsbubbla
- Till bubblan —> DnaB (Helikas) med hjälp av DnaC —> DnaB cirkulerar
- DnaC lossnar då DnaB fäster på enkelsträngarna
- DnaG (Primas) binder —> syntetiserar primers på vardera sträng
- Dna-Polymeras III binder med CLAMP LOADER + sliding clamp —> startar syntes vardera håll —> Replikationsgafflar öppnar
- Terminering —> TUS-protein binder till Ter-site —> blockerar DnaB att fortsätta klippa
- Två DNA ringar interlocked
- DNA-Topoisomeras binder kovalent ena strängen —> klipper tillfälligt —> särar och lagar —> två separata DNA-ringar
Vilken Deoxyribonukleotid är detta?
dTTP
Vilken Deoxyribonukleotid är detta?
dATP
Vilken Deoxyribonukleotid är detta?
dGTP
Vilken Deoxyribonukleotid är detta?
dCTP
Vilken typ av bindning är det mellan Riboset och Fosfatet i DNA-skelettet?
3’-5’-Fosfodiesterbindning
Förklara denna bild
• DNA öppnas upp vid OriC
• Den ledande strängen byggs kontinuerligt
• Lagging Strand byggs i bitar (Okazakifragment) eftersom DNA-polymeras måste 5’—>3’
