Translacija DNA Flashcards
Navedi glavne aktere translacije i ukratko opiši njihovu ulogu.
Potrebna je mRNA koja prenosi informaciju o polipeptidnom slijedu koji je potrebno sintetizirati, zatim ribosomi koji su ribonukleoproteinske čestice koje kataliziraju nastanak peptidne veze te su mjesto odvijanja translacije i na kraju tRNA koje na sebe vežu odgovarajuće aminokiseline te prepoznaju kodone i osiguravaju točnost translacije.
U kojem obliku je zapisan genetski kod?
Genetski kod je zapisan u obliku kodona- tripleta nukleotida.
Navedi obilježja genetskog koda.
Genetski kod se čita bez interpunkcije u određenom okviru čitanja, on je degeneriran (više kodona = ista aminokiselina) te univerzalan, odnosno isti u većini organizama.
Koje su mogućnosti pogrešaka tijekom translacije i kakav učinak imaju na sintetizirani polipeptid?
Moguća je insercija kad dođe do umetanja nukleotida te delecija kad se jedan nukleotid ,,briše”. Takve greške su najopasnije jer mijenjaju okvir čitanja, a najmanje opasne su točkaste mutacije (iako i one mogu biti opasne, npr. srpasta anemija).
Nabroji dva načina na koja je razbijen genetski kod.
Prvi je bila sinteza oligonukleotida poznatog slijeda, no pomoću takvih eksperimenata nije bilo moguće do kraja razbiti genetski kod. Zbog toga je napravljeno još jedno istraživanje u kojem su u smjesu dodani trinukleotidi ili oligonukleotidi poznatog slijeda te tRNA molekule i odgovarajuće radioaktivne aminokiseline. Ukoliko je neki trinukleotid kodirao za određenu aminokiselinu došlo je do vezanja ribosoma, RNA i tRNA-ak pa su takvi kompleksi ostali iznad filtera.
Opiši strukturu tRNA i mjesto na kojem veže aminokiselinu.
tRNA ima prostornu strukturu koja podsjeća na slovo L ili oblik čizme. Kad se gleda kao nukleotidni slijed vidljive su 3 ukosnice te moguća dodatna ruka. Na 5’-kraju je fosforilirana i dorađena pomoću RNaze P. Na 3’ kraju ima trinukleotidni slijed CCA-OH koji veže aktiviranu aminokiselinu.
Za što je kratica aaRS? Opiši reakciju koju katalizira.
aaRS - aminoacil-tRNA-sintetaza. Ovaj enzim katalizira vezanje aktivirane aminokiseline na odgovarajuću tRNA. Aminokiselina se prvo aktivira na način da njezina karboksilna skupina napada alfa-fosfor ATP-a te dolazi do nastanka aminoacil-AMPa i pirofosfata. Zatim tRNA sa svojom -OH na 3’ kraju napada karboksilnu kiselinu uz oslobađanje AMPa te nastaje aminoacil-tRNA. Nadalje, aaRS ima ključnu ulogu za ostvarivanja točnosti replikacije pa u slučaju vezanja ak koje imaju strukturne analoge postoji dodatna domena za hidrolizu pogrešno sparenih aaR parova.
Što je hipoteza kolebljive baze? Što se time postiže?
Hipoteza kolebljive baze govori o tome da prva baza antikodona može prepoznati i ostvariti povoljne interakcije s više trećih baza kodona. S obzirom na to da su prve dvije baze kodona najčešće one koje određuju aminokiselinu, na taj način se postiže manje potrebnih tRNA za dekodiranje te veća točnost replikacije.
Što je ribosom? Opiši njegovu strukturu.
Ribosom je ribonukleoproteinski makrokompleks koji svoju primjenu nalazi u translaciji. Sastoji se od velike i male podjedinice, prokariotski ribosom (70S) ima 30S malu i 50S veliku podjedinicu, a eukariotski (80S) ima 60S veliku i 40S malu podjedinicu. U svojoj strukturi ima 5S i 26S rRNA u velikoj podjedinici te 16S rRNA u maloj podjedinici (odnosi se na prokariotski ribosom).
Kako se START-kodon razlikuje od ostalih metionina?
START-kodon prepoznaje fMet-tRNA(fMet), no uzvodno od njega na mRNA nalazi se Shine-Dalgarnov slijed koji ostvaruje pozitivne interakcije sa 16S rRNA male podjedinice.
Opiši detaljan tijek translacije od vezanja inicijacijskih faktora.
Na malu podjedinicu se vežu IF-1 i IF-3 te zatim mRNA tako da je Shine-Dalgarnov slijed uz 16S rRNA. Zatim se veže fMet-tRNA(fMet) na mjesto P (JEDINO SE ONA MOŽE VEZATI DIREKT NA MJESTO P). Zatim se veže IF-2 koji ima unutrašnju GTP-aznu aktivnost te hidrolizom GTPa dolazi do stvaranja inicijacijskog kompleksa - otpuštanja IFova i vezanje velike podjedinice. Zatim do mjesta A dođe odgovarajuća ak-tRNA u kompleksu s elongacijskim faktorom EF-Tu koji također ima GTP-aznu aktivnost. Ukoliko je antikodon pravilno prepoznao kodon, hidrolizom GTPa dolazi do otpuštanja ak-tRNA u mjesto A. U peptidil-transferaznom centru dolazi do stvaranja peptidne veze gdje je dipeptid sad vezan na drugu tRNA. EF-G hidrolizom GTP-a pomiče mRNA za jedan kodon i dolazi do izlaska tRNA(fMet) iz mjesta E. Isti postupak se ponavlja sve do STOP-kodona kojeg prepoznaje faktor RF1 ili RF2 koji potiče hidrolizu esterske veze polipeptida i tRNA. RF3 GTP-aznom aktivnošću ukloni RF1/2 iz A mjesta. RRF zajedno sa EF-G GTP-aznom aktivnošću potiče disocijaciju cijelog kompleksa.
Koje druge uloge mogu imati STOP-kodoni?
Osim što označavaju terminaciju translacije, oni mogu kodirati neku od nestandardnih 20 aminokiselina poput selenocisteina i pirolizina.
