Tutorium 6 Flashcards
Welche DNA-Replikationsmodelle gibt es ?
Konservativ
->die ursprümgliche Helix bleibt erhalten, zwei vollkommen neu synthetisierte Stränge werden zu einer zweiten Helix verbunden
Semikonservativ
- > jedes neue DNA-Molekül besteht aus einem Strang der ursprünglichen Helix und einem neu synthetisierten Strang
- -> erwies sich als richtig
Dispersiv
->die beiden parentalen Stränge werden komplett aufgeteilt und in Einzelstücke mit neu synthetisierten Stücken zu zwei neuen Doppelhelices zusammengefügt
Experimenteller Nachweis zur DNA-Replikation
Prokaryoten
- > Meselson und Stahl
- > Versuche mit schwerem und leichten Stickstoff
- > Versuch: Medium mit schweren Stickstoff; schwerer Stickstoff zeigt sich in DNA nach 1.Generation je weiter generativ desto mehr schwerer Stickstoff
Eukaryoten
- > Taylor, Woods und Hughes
- > Versuche mit Wasserstoffisotopen in Thymin
Wo beginnt die DNA-Replikation
Origin of Replication
In wie viele Richtungen wird die DNA repliziert
Bidirektional: Ausbildung von zwei Replikationsgabeln
Wie viele Ursprungspunkte der Replikation gibt es in Bakterien/Eukaryoten
Bakterien: 1
Eukaryoten: viele
DNA-Polymerase
DNA-Polymerase katalysiert die DNA Synthese
Sie benötigen: DNA-Matrizen (template) dNTPs Primer Mg2+-Ionen
Wie verläuft die Elongation von DNA
Elongation in 5’-3’ Richtung
->Nucleotide werden am 3’-Ende angebracht
Polymerase I, II, III
DNA-Polymerase I, II, III könne die DNA elongieren, die Elongation aber nicht einleiten
->Alle drei können Fehlpaarungen während der Replikation erkennen und ausbessern –>Proofreading
(aufgrund der 3’-5’-Exonukleaseaktivität)
Nur Polymerase I kann Primer ausschneiden und Lücken auffüllen
6 Probleme bei der DNA-Replikation
- Entwindung der Helix
- Reduzierung der dadurch entstandenen Spannungen (coiling)
- Primer-Synthese
- Diskontinuierliche Synthese des 2. Strangs
- Entfernung von RNA-Primern, Verbindungen der aufgefüllten Lücken mit dem DNA-Strang
- Fehlerkorrektur
wie wird die DNA entwunden
DnaA
->(Protein) bindet an den Replikationsursorung und führt die ersten Schritt des DNA-Aufwindens druch
DnaB
->werden rekrutiert, vom DnaC
DnaC
->Protein angetrieben Helikasen nutzen Energie (ATP-Hydrolyse), um die WBB zu brechen
Welches Enzym führt zur Entspannung der DNA
DNA-Gyrase (eine DNA-Topisomerase)
Primer
- Polymerase III benötugt ein freies 3’OH-Ende
- Primase synthetisiert kurze RNA Primer
- Polymerase I ersetzt RNA-Primer durch DNA
Diskontinuierliche Synthese
- Bildung von Okazaki-Fragmenten am diskontinuierlichen Strang
- DNA-Polymerase I ersetzt RNA-Primer durch DNA
- DNA-Ligasen verbinden sie einzelnen Fragmente
Proofreading
druch 3’-5 Exonucleaseaktivität der DNA-Polymerase
Kurzfassung Replikation
- DNA polymerase III
- single.stranded binding proteins
- DNA gyrase
- DNA helicase
- RNA primers
Wie unterscheidet sich die eukaryotische zur prokaryotischen Replikation
Eukaryoten
- > lineare Chromosomen
- > Proteine, die mit der DNA Komplexe bilden
Daher:
- mehrere Replikationsurprünge
- zeitliche Steuerung der Replikation notwendig
eukaryotische DNA Polymerasen
Alpha
->4 Untereinheiten
-> keine 3’-5’-Exonuklease
Funktion: RNA/DNA-Primer, Initiierung der DNA-Synthese
Delta
->4 Untereinheiten
->mit 3’-5’-Exonuklease
Funktion: Synthese des Folgestrangs, DNA-Reperatur, Korrekturlesen
Epsilon
->4 Untereinheiten
->mit 3’-5’-Exonuklease
Funktion: Synthese des Leitstranges, Korrekturlesen
Gamma
->2 Untereinheiten
->mit 3’-5’-Exonuklease
Funktion: DNA-Replikation und Reparatur in den Mitochondrien
Telomerase
Ribonukleoprotein = Protein + RNA
Telomerase synthetisiert die sich wiederholenden Sequenzen der Telomere
RNA dient als Matritze für die DNA-Synthese
->Reverse Transkription
