Translace Flashcards

1
Q

Nirenberg

A
  • genetický kód je tripletový
  • rozluštil 20 kodonů
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Khorana

A
  • rozluštění 11 kodonů
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Brenner

A
  • rozluštění posledních 3 STOP kodonů
  • mnoho translací začíná Met -> iniciační kodon
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Čtecí rámec - co to je, otevřený, uzavřeny

A
  • 1 ze 3 možností čtení nukleotidové posloupnosti
  • je daný polohou nukleotidu, na které začíná čtení gen. kódu
  • Otevřený čtecí rámec = dostatečně dlouhý úsek DNA a iniciačním a terminačním kodonem
  • Uzavřený čtecí rámec = obsahuje terminační kodon těsně za iniciačním
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Genetický kód

A
  • = Pravidlo pro převod posloupnosti nukleotidů do posloupnosti AMK
  • Největší variabilita je na 3. místě kodonu
  • Nejmenší variabilita je na 2. místě kodonu
  • Degenerovaný - Met, Tryp jsou kódované jen 1 tripletem, ale jiné AMK kóduje více tripletů
  • Univerzální, změny jsou zakázané
  • Crick - Frozen accident theory - DNA se už nemůže dál vyvíjet, ale je to blbost (DNA chloroplastu/mitochondrií se stále vyvíjí)
  • Mezi 20 AMK se přidávají další 2: Selenocystein a Pyrolysin
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Iniciační kodon

A
  • Prokaryota - N-formylmethionin
  • Eukaryota - Methionin
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Selenocystein

A
  • Vloží jej SELENOCYSTEINYL-tRNA, ta je nabíjená seryl-aminoacyl-tRNA syntetázou
  • naváže se Ser -> až na RNA je modifikace na Selenocystein
  • váže se na speciální tRNA s antikodonem k UGA
  • Bakterie - Pouze pokud se ve směru 3’ od UGA vyskytuje sekundární struktura selenocystein insertion
  • Eukaryota - Selenocystein insertion je v 3’UTR
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Pyrrolysin

A
  • U Archea, jednoho druhu bakterie
  • kodon UAG
  • existuje pyrolysyl-aminoacyl-tRNA syntetáza
  • vložen kotranslačně místo STOP kodonu
  • Tyto organismy dokážou proto využívat metylaminy jako zdroj energie
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Základní translační aparát

A

1)Ribosomální část - mRNA, tRNA, ribosomy
2)Neribosomální část - aminoacyl-tRNA syntetázy, další faktory…
- Aminoacyl-tRNA syntetázy = enzymy, katalýza vazby AMK na odpovídající tRNA, aktivace AMK vazbou na tRNA

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

tRNA - struktura

A
  • posttranskripční modifikace hlavně na psudouridinu a dihydrouridinu
  • jetelový list, 4+1 ramen
  • Akceptorové rameno - 5’ i 3’ konec, v nabitém stavu nese AMK
  • D loop= Dihydrouridinové rameno, obsahuje dihydrouridin
  • Antikodonové rameno - nese antikodon
  • T loop = neměnný triplet TΨC, Ψ=pseudouridin
  • Variabilní smyčka - 4-5 bází
    TERCIÁLNÍ STRUKTURA
  • L struktura
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

tRNA - vlastnosti

A

Společné vlastnosti - rozeznatelné ribosomem (A, P místo), elongačními faktory (EF-Tu, eEF1), iniciačními faktory (IF-2, eIF-2)
- Rozdílné vlastnosti - rozeznávané rozdílnými aminoacyl-tRNA syntetázami

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Aminoacyl-tRNA syntetázy

A
  • = Enzymy odpovědné za přesnost překladu a stabilitu genetického kódu
  • spotřeba ATP
  • 3 vazebná místa - pro ATP, AMK, tRNA
    1. aktivace AMK: AMK+ATP -> aminoacyladenylát - P~P
  • 2.aktivace tRNA: AMK~AMP + tRNA -> AMK~tRNA + AMP
  • přesnost syntézy je daná specifitou vazebných míst a opravnou postsyntetickou aktivitou enzymu (proofreading)
  • opravná aktivita ve 2 krocích - po syntéze aminoacyladenylátu a aminoacyl-tRNA
  • každá tRNA rozezná jen jednu AMK
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Ribosom

A
  • rRNA + proteiny
  • bakteriální jsou menší než eukaryotické
  • počet rybosomálních proteinů: B < A < E
  • Hl. úpravy rRNA - methylace, pseudouridinylace
    VAZEBNÁ MÍSTA:
  • A místo - aminoacylové, vazba aminoacyl-tRNA
  • P místo - peptidylové, vazba peptidyl-tRNA
  • R místo - exit. vybitá tRNA opouští ribosom
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Translace u bakterií - iniciace

A
  • ribosomy volné i vázané
  • volné ribosomy v kompletované formě (70S) a jako volné podjednotky - dynamická rovnováha
  • zařazení 1 AMK = 4 makroergní vazby
    INICIACE:
  • IF1 = brání vstupu iniciační tRNA do A místa, stabilizace
  • IF2 = GTPáza, interakce s formylMet-tRNA, IF1, 30S podj.
  • IF3 = disociace ribosomu na 2 podjednotky
  • iniciátorová N-formylMethionyl-tRNA rozeznává AUG
  • iniciační tRNA rozpoznají translační IFs, normální methionyl tRNA rozpoznají elongační faktory
  • Iniciační komplex: IF1, IF2, IF3, 30S podj.
  • 1)IF3 + 30S se váže na mRNA
  • 2)IF1 se váže na tento komplex -> stabilizace
  • 3)IF2 -> vazba GTP, iniciační tRNA do P místa na 30S podj. -> TERNÁRNÍ KOMPLEX (IF2+GTP+N-formylMet-tRNA)
  • 4)Ternární kompelx rozpoznává komplex 30S podj.
  • 5)30S podj. najde místo iniciace translace
  • 6)N-formylMet-tRNA navázaná v P místě -> rozpoznání 50S podj. -> váže a hydrolyzuje GTP na GDP -> uvolní se iniciační faktory -> uvolnění A místa
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Translace u bakterií - elongace

A
  • elongující tRNA v ternárním komplexu proteinu, elongačního faktoru Tu (,,Thermal Unstable’’) a GTP
  • EF-Tu je přinesen nabitou aminoacyl-tRNA do A místa -> aktivace s GTP -> recyklace faktorem Ts
  • syntéza: Peptidyltransferáza 50S podj.
  • translokace vyžaduje EF-G a hydrolýzu GTP
  • cyklické střídání EF-Tu a EF-G
  • GTP aktivovaný EF-Tu rozpozná aminoacyl-tRNA -> opět ternární aktivovaný komplex -> vazba do A místa
  • správné zařazení AMK -> GTP -> GDP -> změna konformace EF-Tu -> už neváže aa-tRNA -> ven z A místa -> syntéza peptidové vazby a vazba EF-G ve formě GTP -> hydrolýza GTP a translokace a přenos peptidyl-tRNA z A místa na P místo
  • vznik vazby mezi tRNA a peptidem-tRNA se přesune na P místo
  • Atak NH skupinou AMK C-konce peptidu na P místě -> vznik peptidové vazby
  • EF-G soutěží o P místo s EF-Tu
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Translace u bakterií - terminace

A
  • STOP kodon - nemá tRNA na konkrétní kodon, ale má release faktory
    RELEASE FAKTORY:
  • RF1 - rozpozná UAA, UAG
  • RF2 - rozpozná UAA, UGA
  • RF3 - GTP vazebný, podobný RF-G, spolupráce s RF1, RF2
  • pozmění funkci peptidyl transferázy -> katalýza adice vody místo AMK na peptidyl tRNA -> hydrolýza, uvolnění z C konce, z tRNA a ribosomu
  • Ribosom se rozpadá na 2 podj.
17
Q

Translace u eukaryota - mRNA, pre-rRNA

A
  • Kromě iniciace je to velmi podobné prokaryota
  • eukaryotní mRNA je specifická a rozdílná od prokaryotních mRNA
  • 3’ polyA ocásek, 5’mG čepička (ta je zásadní pro translaci)
  • dlouhé 5’ i 3’ UTRs - regulační funkce, vazba proteinů, zvýšení/snížení účinnosti translace a stability mRNA, transport mRNA jinam do buňky
    pre-rRNA:
  • dlouhý prekurzor pre-rRNA -> štěpí se -> úprava methylací…
  • účast snRNA
  • jadérko - rRNA, ribosomy - maturace, modifikace
  • z cytoplasmy do jadérka - syntéza ribosomů -> pre-malá a pre-velká podj. -> do jádra -> syntéza -> do cytoplasmy
18
Q

Translace u eukaryota - Iniciace

A
  • tRNA - jiná struktura
  • 5’ čepičku rozezná eIF4
  • 3’ ocásek rozezná polyA vazebný protein
  • migrace malé podj. ribosomu k AUG -> potřeba ATP
  • PREINICIAČNÍ KOMPLEX:
    -> = malá podj. + ribosomy
    -> vazba na 5’ konec před čepičkou
    -> musí se dostat přes UTR -> skenuje -> narazí na AUG (nemusí být první)
  • mRNA je monocistronní
  • iniciační aa-tRNA není formylovaná =Met-tRNA
  • více eIFs
  • spotřeba ATP i GTP
  • 3’ polyA ocásek - polyA vazebné proteiny -> interakce s eIF4F a eIF3
  • více faktorů -> vyšší a častější zahájení translace na 5’ konci
  • čím delší polyA ocásek, tím lépe je mRNA překládaná
  • každý cyklus -> zkrácený polyA -> signál pro Decapping komplex (=odčepičkovávací enzym, model uzavřené smyčky) -> ustřihne polyA -> degradace
    OKOLÍ AUG:
    -> Kozak consensus sequence - zvýšení pravděpodobnosti, že tento AUG bude ten pravý pro preiniciační komplex
    -> eIF4E, eIF4G -> rozpoznají čepičku
    -> eIF4A, eIF4B -> helikázy (ATP)
    -> jsou to faktory skupiny 4, rozpoznají čepičku, navazují na preiniciační komplex a zahajují skenování
  • malá podj. skenuje 5’ UTR až k prvnímu AUG = Kozak sequence
  • po rozpoznání AUG -> vazba iniciačního komplexu (IF2-GTP, Methionyl-tRNA)
  • IF5 - spojení podjednotek ribosomu, start translace
19
Q

Translace u eukaryota - elongace

A
  • EF-Tu => EF1α
  • Ts => EF1βγ
  • EF-G => EF2
20
Q

Translace u eukaryota - terminace

A
  • 1 terminační faktor pro všechny STOP kodony
  • eRF1 + eRF3 (GTPáza)
21
Q

Translace u Archea

A
  • Archea, Eukaryota - IF2 - 3podj., přináší ternární komplex
  • Shine Dalgarno sekvence (prokaryota), příp. něco podobného
  • není 5’ mG čepička, nejsou eIF skupiny 4
  • až 50 % Archea - mRNA polycistronní
  • 5’ konec - AUG kodon a nic víc, žádná modifikace
22
Q

Degradace vadné mRNA- prokaryota

A

= Proofreading
PROKARYOTA:
- např. když mRNA nekončí STOP kodonem
- využívá se tmRNA = transferová messenger RNA, přenos do A místa, přenos peptidylu na tmRNA
- kóduje krátký polypeptid, který je přeložen -> normální rozpad a degradace

23
Q

Degradace vadné mRNA - Eukaryota

A
  • vše pod dohledem 👀
    NONSENSE MEDIATED DECAY:
  • výskyt nonsense, STOP kodonu, kde by neměl původně být
    EXON JUNCTION COMPLEX:
  • část proteinu, která zůstane po sestřihu mRNA
  • proteinový komplex, který označuje místo spojení exonů a intronů
  • buňka na mRNA pozná, kde došlo ke spojení exonů (místa jsou označená)
  • EJC je odstraněn během translace, ale není odstraněn z celé mRNA -> pokud se objeví STOP kodon a dojde k náhlé přerušení translace
  • mRNA na sobě dlouho EJC nechává -> rozpoznání dalšími faktory -> ,,tu na mRNA je něco špatného, měla by se degradovat’’
  • pokud mRNA nemá STOP kodon (nonstop decay) -> musí nastat degradace
  • ribosom dojde na konec -> nemůže se uvolnit -> poznají to faktory -> degradace
24
Q

Kotranslační a prosttranslační úpravy

A
  • Prokaryota - deformylace N-koncového Met deformylázou
    EUKARYOTA:
  • Odštěpení N-koncového Met aminopeptidázou
  • chemická modifikace konců (acetylace, methylace, hydrocylace, glykosylace)
  • štěpení peptidů
  • tvorba sekundární, terciální struktury
    . vazba prostetických skupin
  • interakce s biopolymery
  • tvorba supramolekulárních celků
25
Q

Folding proteinů do terciální struktury

A

CHAPERONY
- hl. Hsp = Heat shock protein
- Hsp70 - Eukaryota - v lumen ER, vazba na nově vznikající polypeptid, skládání a translokace
- Hsp60 - oboustraně otevřený barel
PROTEINDISULFIDIZOMERÁZA:
- PDI
- tvorba SS můstků v ER
PEPTIDYLPROLYLIZOMERÁZA:
- PPI
- změna cis konformace prolinu na trans

26
Q

Posttranslační lokalizace proteinů

A
  • Vazba na cytosol
  • Vazba na membránu
  • Místo určení je dané lokalizačním signálem
  • N-koncový l. signál - mitochondrie, chloroplasty, ER, sekrece ven
  • C-koncový l. signál - peroxisomy
  • Interní - jádro
27
Q

Eukaryota - posttranslační translokace

A
  • Cytosolické a organelové proteiny
  • syntéza na volných ribosomech v cytoplasmě
  • translace -> folding -> translokace do matrix -> folding -> oligomerizace (Hsp60) -> někdy přenos zpět do lumen
28
Q

Eukaryota - kotranslační translokace

A
  • CM, ER, GA…
  • Syntéza na drsném ER
  • N-terminální sekvence (NTD)
  • translace -> syntéza 70 AMK -> vazba SRP na NTD -> zastavení translace -> vazba SRP na receptor -> přenos ribosomu na Sec61 -> translokace přes membránu -> štěpení signální peptidázou -> folding, gllykosylace…
29
Q

Prokaryota - posttranslační modifikace

A
  • na nascentní protein se váže chaperon SecB -> vazba na membránový protein SecA a transmembránový SecY -> translokace -> odštěpení signálního peptidu
  • energie pro translokaci - ATP
30
Q

Degradace proteinu

A
  • Lysozomy, vakuoly, proteasom
  • všudypřítomný ubiquitin -> vazba na protein
  • Proteasom - supramolekulární komplex, degradace proteinů s navázaným ubiquitinem
  • recyklace ubiquitinu
31
Q

Antibiotika - Streptomycin

A
  • Vazba do malé podj. ribosomu
  • špatné párování kodon-antikodon
32
Q

Antibiotika - Rifampicin

A
  • blokace funkce bakteriální RNA pol. I
33
Q

Antibiotika - Puromycin

A
  • mimikuje CCA konec aminoacyl-tRNA
  • vazba do A místa
  • vznikne plno zkrácených polypeptidů s puromycinem na C konci
34
Q

Antibiotika - Erythromycin

A
  • blokace výstupního kanálu pro nově vznikající polypeptid
  • vazba na velkou podj. ribosomu
35
Q

Antibiotika - Tetracyklin

A
  • blokace A místa v malé podj.
36
Q

Antibiotika - Penicilin, ampicilin, cefalosporinová ATB

A
  • blokace transpeptidázy při syntéze peptidoglykanu
37
Q

Antibiotika - Trimethoprim

A
  • blokace syntézy prekurzorů replikace
38
Q

Antibiotika - Thiostrepton

A
  • působí na translokaci
  • blokace vnitřní GTPázové aktivity EF-G