Struktura i metabolizm RNA Flashcards
Jakie wiązanie występuje pomiędzy anomerycznym atomem węgla cząsteczki cukru a atomem azotu wchodzącego w skład zasady azotowej?
wiązanie N-glikozydowe
Jakie wiązanie występuje pomiędzy resztą fosforanową a gr. OH przy węglu 5’ rybozy lub deoksyrybozy?
wiązanie estrowe
Właściwości RNA
- zasadniczo jednoniciowe struktury
- tworzenie struktur ,,hairpin” - ,,spinki do włosów” - wypętlenia
- odcinki dwuniciowej struktury RNA/RNA (antyrównoległość) przypominają A-DNA
- asocjacja z białkami - rybonukleoproteiny (zasadnicza forma występowania komórkowych RNA)
- charakterystyczna absorpcja przy 260 nm
Jakie wiązania występują pomiędzy komplementarnymi zasadami azotowymi w kwasach nukleinowych?
wiązania wodorowe (A=T, GΞC)
Czym jest struktura ,,spinki do włosów”?
Jest to wzajemnie komplementarny fragment cząsteczki RNA stanowiący ramię składające się z nukleotydów, których zasady tworzą pary, połączony z petlą zbudowaną z nukleotydów o zasadach nie tworzących par.
Rodzaje RNA
- rybosomalny RNA - rRNA
- transportujący RNA - tRNA
- informacyjny RNA - mRNA
- heterogenny jądrowy RNA - hnRNA
- mały jądrowy RNA - snRNA
- mały cytoplazmatyczny RNA - scRNA
- mitochondrialny RNA - mtRNA
W którym miejscu cząsteczki tRNA przyłączają się chemicznie aktywowane aminokwasy?
Na końcu CCA-3’
Za pomocą jakiego wiązania aminokwasy przyłączane są do tRNA?
wiązania estrowego
Jaką strukturę DNA przypomina dwuniciowa struktura RNA/RNA?
A-DNA
Jaka konformacja cukru jest typowa dla B-DNA?
C-2’ endo
Jaka konformacja cukru jest typowa dla A-DNA?
C-3’ endo
Jaka konformacja cukru jest typowa dla RNA?
C-3’ endo
Jakim procesem ulegają kwasy nukleinowe
- replikacja
- transkrypcja
- translacja
Co zachodzi w fazie G1 cyklu komórkowego?
Komórka powiększa się i produkuje nowe białka
Czym charakteryzuje się faza G0 cyklu komórkowego?
W fazie tej komórki:
- tracą zdolność do podziału
- podlegają specjalizacji
- wykazują mniejsze tempo metabolizmu i mniejszą aktywność transkrypcyjną
Czym jest punkt R w cyklu komórkowym?
Jest to punkt restrykcyjny - komórka decyduje czy nadal odpoczywać, czy wejść w cykl
W której fazie cyklu komórkowego dochodzi do replikacji DNA?
W fazie S
Co dzieje się w fazie G2cyklu komórkowego?
Dochodzi do nasilenia syntezy białek, komórka przygotowuje się do mitozy
W jakiej fazie cyklu komórkowego komórka dzieli się (mitoza)?
W fazie M
Jakie rodzaje RNA występują zarówno w komórkach prokariotycznych jak i eukariotycznych?
- rRNA
- tRNA
- mRNA
Rodzaje RNA charakterystyczne wyłącznie dla komórek eukariotycznych
- heterogenny jądrowy RNA hnRNA
- mały jądrowy RNA snRNA
- mały cytoplazmatyczny RNA scRNA
- mikro RNA miRNA
- długi niekodujący RNA lncRNA
- mitochondrialny RNA mtRNA
Wszystkie rodzaje RNA uczestniczą w procesie biosyntezy białek!
Charakterystyka nici niematrycowej/kodującej
Nie bierze ona bezpośredniego udziału w transkrypcji, lecz stanowi strukturalne odzwierciedlenie pierwotnego transkryptu RNA, z wyjątkiem zasady pirymidynowej w nici kodującej - tyminy, dla której odpowiednikiem w transkrypcie (tj. syntezowanej cząsteczce RNA) jest zasada pirymidynowa - uracyl.
Która z dwóch nici DNA jest transkrybowana?
nić matrycowa
Do której z dwóch nici DNA jest podobny transkrypt RNA?
do nici kodującej (zamiast tyminy ma uracyl)
Sekwencje konsensusowe to region wiązania jakiego enzymu?
Polimerazy RNA
Czym jest sekwencja TATA?
Jest to sekwencja DNA znajdująca się w wielu promotorach genów eukariotycznych, położona około -30 - -10 nukleotydów od miejsca startu transkrypcji. Do sekwencji TATA wiąże się białko TBP wchodzące w skład kompleksu preinicjacyjnego, który umożliwia polimerazie RNA rozpoznanie sekwencji promotora i rozpoczęcie transkrypcji. Po związaniu się TBP DNA ulega wygięciu.

Funkcja podjednostki α polimerazy RNA zależnej od DNA
- interakcja z promotorem
- inicjacja transkrypcji
Funkcja podjendostki β polimerazy RNA zależnej od DNA
Inicjacja i elongacja transkrypcji
Funkcja podjednostki β’ polimerazy RNA zależnej od DNA
wiązanie DNA
Funkcja podjednostki δ polimerazy RNA zależnej od DNA
rozpoznawanie promotora
Funkcja podjednostki ω polimerazy RNA zależnej od DNA
nieznana XD
Etapy działania polimerazy RNA (DNA zależnej)
- Przeszukiwanie DNA
- Tworzenie kompleksu zamkniętego
- Tworzenie kompleksu otwartego
- Inicjacja
- Elongacja
W którym momencie podjednostka δ oddysocjowuje od polimerazy RNA?
Gdy polimeraza RNA przesunie się poza promotor
W jaki sposób powstaje ,,bąbel” transkrypcyjny?
Polimeraza RNA przyłączając się do matrycy DNA powoduje helikalne rozwinięcie podwójnej helisy (powstaje ,,bąbel” transkrypcyjny)
W jaki sposób może zachodzić terminacja transkrypcji u Prokaryota?
- z udziałem czynnika białkowego
- bez udziału czynnika białkowego
Funkcja terminatora
Wyznacza on miejsce terminacji transkrypcji (sekwencja taka tworzy strukturę ,,spinki do włosów”
W ukladzie terminatora oddziaływania silne występują na odcinku z przewagą jakich par?
G-C
W układzie terminatora oddziaływania słabe występują na odcinku z przewagą jakich par?
A-U
Elementy niezbędne dla przebiegu transkrypcji
- matryca - dwuniciowy DNA
- polimerazy RNA zależne od DNA - POL RNA (prokaryota); POL RNA I, II, III (eukaryota)
- topoizomerazy
- NTPS
- Mg2+, Mn2+
Proces ,,kierowany” matrycą (DNA)
Produkt syntetyzowany w formie niedojrzałej funkcjonalnie (pre-RNA)
Czym jest gen?
Jest to odcinek DNA lub dla niektórych wirusów RNA, w którym zapisana jest informacja o określonym produkcie.
Jakie fragmenty w swojej strukturze zawiera gen?
Fragmenty kodujące i niekodujące
Przykłady fragmentów niekodujących w strukturze genu
- promotor
- intron
Ile operonów kodujących rRNA i tRNA posiada genom E.coli?
7
Co jest produktem informacji zawartej w genach?
- polipepetydy
- kwasy rybonukleinowe (tRNA, rRNA, miRNA, snRNA i inne)
Etapy obróbki potranskrypcyjnej pre-RNA 30S

Etapy obróbki potranskrypcyjnej pre-RNA 45S

Jakie stałe sedymentacji mają podjednostki rybosomów prokariotycznych?
50S i 30S
Z ilu białek zbudowana jest mniejsza podjednostka rybosomu prokariotycznego?
21
Z ilu białek zbudowana jest większa podjednostka rybosomu prokariotycznego?
36 białek
Jakie stałe sedymentacji mają podjednostki rybosomów eukariotycznych?
60S i 40S
Z ilu białek zbudowana jest mniejsza podjednostka rybosomu eukariotycznego?
33
Z ilu białek zbudowana jest większa podjednostka rybosomu eukariotycznego?
49
Etapy obróbki potranskrypcyjnej tRNA
- Rozcinanie pierwotnego transkryptu pre-tRNA
- Dołączenie CCA-OH-3’
- Modyfikacje nukleotydów
- Usuwanie intronów (endonukleazy)
- Ligacja
Co to za zasada?

tiourydyna
Co to za zasada?

inozyna
Co to zasada?

1-metyloguanozyna
Co to za zasada?

rybotymidyna
Co to za zasada?

pseudourydyna
Co to za zasada?

dihydrourydyna
Co jest inhibitorem polimerazy RNA II?
α-amanityna
Co jest inhibitorem polimerazy RNA?
rifampicyna
Co jest inhibitorem DNA?
aktynomycyna D
Gdzie zlokalizowanna jest polimeraza RNA I u Eukaryota?
W jądrze i jąderku
Jaki rodzaj RNA syntetyzuje polimeraza I?
pre-rRNA z wyjątkiem 5S rRNA
Gdzie zlokalizowana jest polimeraza RNA II u Eukaryota?
w jądrze
Jaki rodzaj RNA syntetyzuje polimeraza RNA II?
pre-mRNA (hnRNA)
Gdzie zlokalizowana jest polimeraza RNA III u Eukaryota?
W jądrze
Jaki rodzaj RNA syntetyzuje pomieraza RNA III?
- pre-tRNA
- 5S rRNA
- snRNA
- scRNA
Gdzie u Eukaryota zlokalizowana jest polimeraza mitochondrialna?
w mitochondrium
Jaki rodzaj RNA jest syntetyzowany przez polimerazę mitochondrialną?
mtRNA
Czy w komórce bakterii zachodzi obróbka potranskrypcyjna?
nie
Gdzie w komórce eukariotycznej zachodzi proces transkrypcji?
w jądrze
Gdzie w komórce eukariotycznej zachodzi proces translacji?
w cytozplazmie
Gdzie w komórce bakterii zachodzi proces transkrypcji a gdzie translacji?
Oba te procesy zachodzą w cytoplazmie
Jak wygląda schemat organizacji promotorów u Eukaryota?

Czynniki transkrypcyjne o jakim działaniu wyróżniamy?
- ogólnym
- swoistym
Funkcja polimerazy RNA II
Transkrypcja genów białek
Czym jest 5’UTR?
Jest to nieulegająca translacji część mRNA położona w kierunku 5’ od sekwencji kodującej
Etapy dojrzewania eukariotycznego hnRNA do mRNA
- tworzenie ,,czapeczki” (5’-capping) na końcu 5’ pierwotnego transkryptu (hnRNA)
- poliadenylacja (polyA-tail) na końcu 3’ pierwotnego transkryptu (hnRNA)
- suwanie intronów (splicing) z pierwotnego transkryptu (hnRNA)
Jaka jest rola czapeczki (cap) w komórce?
Ochrona mRNA przed występującymi w komórce nukleazami
Jakie sekwencje rozpoznaje endonukleaza podczas obróbki potranskrypcyjnej?
AAUAAA
W jakim miejscu endonukleaza rozcina mRNA?
11-30 nukleotydów od sekwencji AAUAAA
Jaki enzym przyłącza ,,ogonek” poli-A?
polimeraza poliadenylanowa
Czym charakteryzuje się typ 1 obróbki potranskrypcyjnej?
- selfsplicing - samowycinające się introny
- udział kofaktora - guanozyny, GMP, GDP, GTP
Czym charakteryzuje się typ 2 obróbki potranskrypcyjnej?
- selfsplicing - samowycinające się introny
- przebiga bez udziału kofaktora - niezbędna adenina intronu
Czym charakteryzuje się typ 3 obróbki potranskrypcyjnej?
- non-selfsplicing - niesamodzielnie wycinające się introny
- niezbędna adenina intronu
Jakie sekwencje znajdują się w miejscach ,,styków”?
sekwencje konserwatywne
Sekwencja konserwatywna
EKSON 1 (3’)-(5’) INTRON (donorowe) i INTRON (3’)-(5’) EKSONN 2 (akceptorowe)
Charakterystyka miRNA
Są to krótkie sekwencje 21-23 nukleotydów niekodującego RNA, które regulują ekspresje genów na poziomie posttranskrypcyjnym
Gdzie zlokalizowane są geny kodujące miRNA?
W intronach, eksonach oraz odcinkach międzygenowych
Funkcja miRNA
- Regulacja ekspresji różnych genów w tym również ekspresję protoonkogenów i genów supresorowych => mogą działać jako onkogeny czy supresory.
Regulują 30% ekspresji genów u ssaków
1 miRNA = setki mRNAs
- odgrywają role w powstawaniu i rozwoju nowotworu
Lokalizacja w genomie miRNA loci
- W procesie transkrypcji powstaje (polycistronic primary transcripts) i następnie przez cięcie powstają miRNAs
- Międzygenowe odcinki ulegają transkrypcji jako niezależne jednostki
- Geny kodujące miRNA są zlokalizowane w intronach, eksonach i odcinkach międzygenowych
RNA -> DNA
- Biosynteza białka przebiega bez DNA, ale wymaga RNA
- 1- i 2-niciowe RNA są nośnikami informacji genetycznej i ulegają replikacji
- RNA wykazują właściwości katalityczne
- Grupa 2’-OH w rybozie jest zaangażowana w wielu rekacjach w jakich uczestniczy RNA
- Purynowe i pirymidynowe kofaktory procesów metabolicznych (niezbędne do funkcjonowania organizmów we wszystkich formach życia) są rybonukleotydami
- Biosynteza dNTPs odbywa się poprzez redukcję NTPs
- Genom RNA nie podlega mechanizmom naprawczym charakterystycznym dla DNA
- Wiązanie fosfodiestrowe w DNA są odporne na hydrolizę alkaliczną
- DNA jest bardziej odporny na chemiczną degradację oraz działanie promieniowania UV