Tutorium 7 Flashcards
zentrale Dogma der Biologie
DNA -> RNA -> Proteine
allgemein gültig-> NEIN
RNA als genetisches Material
Enzyme mit RNA-Anteil (Telomerase, reverse Transkriptase)
Definition Transkription
Syntehse eines eizelsträngigen RNA-Moleküls druch die RNA-Polymerase entlang eines DNA-Template
Schritte Transkription in E,coli
1.Promotor Erkennung
2,Transkriptionsinitierung
- Kettenverlängerung
- Kettenabbruch
Was ist eine Consensus Sequenz
Consensus-Aequenzen werden einzelsträngig in 5’-3’-Richtung auf dem kodierenden Strang kodiert
->-10 Position: (Pribnow-Box) oder -10 Konsensus Sequenz
:5’-TATAAT-3’
->-35 Position: -35 Konsensus Sequenz
: 5’-TTGACA-3’
Welche Untereinheit von RNA-Polymerase erkennt die Promotoren balterieller Gene
Sigma-Untereinheit der RNA-Polymerase erkennt Promotorsequenzen
Alternative Sigma-Untereinheiten der RNA-Polymerase verändern die Enzymkonformation
->andere Promotoren werden erkannt
bakterielle Transkription
- Initiation
- RNA.Polymerase:Holoenzym initiert die Transkription an der +1 Stelle - Kettenverlängerung
- Nachdem 8-9 Basen synthetiseert sind, dissoziiert die Sigma-Untereiheit
- Das Core-Enzym verlängert die RNA
- RNA-Synthes in 5’-3’-Richtung
- Ribunukeline werden druch Phosphodiesterbindungen aneinander gebunden
- neu synthetisiert RNA besitzt zum Template komlementäre Basen (Aber U statt T)
3.Termination
Welxhe Terminationsmechanismen gibt es bei Prokaryoten
Intrinsiche Termination
Rho-abhängige Termination
Intrinsische Termination
-mRNA bildet eine Haarnadel aufgrund komplementärer Sequenzen, dannach folgt eine Serie Uracil-Basen (->Verlangsamung und Destabilisierung der RNA-Polymerase)
- Instabilität der Polymerase
- schwächere U-A-Bindungen
- ->Freisetzung des Transkriptes und ein Lösen der DNA
Rho-abhängige Termination
bestimmte bakterielle Gene brauchen zur Termination ei Rho-Protein
- > bindet an die neu synthetiserte mRNA
- > katalysiert Trennung von mRNA von der Polymerase
Rhoabhängige Terminationssequenzen erhalten keine Uracilbasen, sondern Rho utilization site (rut site), ein etwa 50 Nukleotide langes Stück mRNA mit vielen Cytosinbasen
Rho-Protein
enthält sechs identische Polypeptide mit jeweis zwei funktionellen Domänen
- > Domänen werden druch angehängtes ATP aktivert, was eine Bindung an der rut site wahrscheinlich macht
- > Rho bewegt sich entlang des Transkriptes zur RNA-Polymerase und katalysiert die Trennung der WB zwischen dem DNA-Template und mRNA sowie das Lösen der RNA-Polymerase
Kern-Promotorsequenz in Eukaryoten
TATA-Box
->wichtiges Promotorelement des Hauptpromotors (core promotor), an dem TATA-bindende Proteine (TBPs) anheften können
TBPs gehören zu den Transkriptionsfaktoren TFIID und legen die Stratstelle für die Transkription fest
Transkriptionsfaktoren
RNA-Polymerasen erkennen und binden an Promotorsequenzen mithilfe von sogenannten Transkriptionsfaktoren
TFs binden an regulatorischenSequenzen und reagieren indirekt oder direkt mit der RNA-Polymerase
reagiert mit Polymerase II ->TF II
zwei Hauptkategorien
- General transkription factors
- > werden für jede RNPII-vermittelte Transkription benötigt
- Transkriptionsaktivatoren und -repressoren
- > beeinflussen die Effizienz oder Rate der Initiationen der Transkriptase druch RNPII
Promotorerkennung in Eukaryoten
TFII + TAF binden an die TATA-Box
->bilden den initial committed complex
+TFIIB + TFIIF + RNP II an den Komplex
->bilden minimal initiation complex
+TFIIE + TFIIH
->bilden complete initiation complex
–>komplette Komplex dirigiert RNPII zu +1 Position, wo die Synthese beginnt
Silencer / Enhancer
DNA-Elemente, die Proteine binden, welche mit dem Promotorenkomplex interagieren können
->Beeinflusst die Transkriptionsrate
Prozessierung der mRNA
5’-Cap
(Guanin wird angehängt 5’-5’ und methyliert)
-Schutz vor Abbau
-Transport der mRNA aus dem Nucleus heraus
-Unterstützt Spleißen
Hilft bei der Orientierung der mRNA an den Ribosomen
->5’-Cap ist nicht DNA-Kodiert
Polyadenylation am 3’-Ende
- Anhang vieler Adeninbasen an das 3’-Ende
- Unterstützt den Transport über die Kernmembran
- Schützt mRNA vor dem Abbau
- Unterstützt Orientierung der mRNA in den Ribosomen
Spleißen
Herausschneiden der Introns durch speiceosomen (->snRNPs)
ENA Editing
zwei Typen
Substitution editing: Austausch, vorallem in Mitochondrien-RNA und Chlororplasten-RNA
Insertion/deletion editing: Nucleotide werden hunzugefügt oder entfernt
Welche Eigenschaften hat der genetische Code
linear nicht-überlappend Lücken- und kommalos in Triplets organisiert 1 mRNA Triplet -> 1 AS degeneriert: eine AS kann n´durch mehere Triplets codiert sein Start- und Stoppcodons enthalten
triplet binding assay
Nirenberg und Leder
- > Ribosome an ein einzelnes Codon mit nur drei Nukleotiden angehangen
- > die komlementären, mit einer Aminosäuren belandene tRNA binden an das Ribosom
Wobble-Hypothese
->dritte Basse weniger wichtig bei bestimmung zu welcher AS
Definition Translation
Vorgang, durch den die Sequenz der Nukleotide in einem mRNA-Molekül den Einbau von Aminosäuren in Protein lenkt
Sie erfolgen in Ribosomen
benötigt Aminosäuren mRNA tRNA Ribosomen
Aufbau Ribosomen
Prokaryoten
70s
(50+30)
Eukaryoten
80s
(60s+40s)
Eigenschaften tRNA
transfer RNA
->übersetzt mRNA Triplets in korrespondierende AS
aus 75-90 Nukeotiden aufgebaut
einige Nukleotide sind posttranslational modifiziert
->Erhöhung der Effizienz von WBB
Welches Enzym belädt die tRNA mit AS
Aminoacyl-tRNA-Synthetase
20 verschiedene Enzyme
->hochspezifisch für jede AS
In welche Phasen kann die Zranslation eingeteilt werden
Initiation
Elongation
Termination
Initiation
benötigt kleine ribosomale Untereinheit GTP beladene Initiator tRNA IF ->IF1: stabilisiert die 30s-Untereinheit ->IF2:bindet f-met-tRNA an der 30-mRNA-Komplex, bindet GTP und stimuliert GTP-Hydrolyse ->IF3:bindet 30s-Untereinheit an mRNA, dissoziiert Monomere in Untereinheiten, sobald die Termination vorbei ist
- mRNA bindet an kleine Untereinheit mit IFs
- Initiator tRNAvfmet bindet an mRNA codan an der P-Stelle; IF§ wird frei
- Große Untereinheit bindet an den Komplex; IF1+2 werden frei, EF-Tu bindet an tRNA, erleichtert eindringen in die A site
Shine Dalgarno Sequenz
Sequenzelement der prokaryotischen mRNA, das aus 3-9 Purinnukleotiden besteht, deren Mitte ungefähr 8-13 Nukleotide vom Initiations-Codon (AUG) entfernt leigt und als Ribosomenbindestelle dient
Interagiert mit der 16s-Untereinheit der kleinen 30s-Untereinheit
5’-AGGAGGU NNNNNN AUG-3’
Elongation
benötigt große und kleine Untereinheit GTP beladene tRNA Elongationsfaktoren EF-Tu:bindet GTP,bringt Aminoacetyl-tRNA zur A-Stelle des Ribosoms EF-Ts:genereirt aktives EF-Tu EF-G:stimuliert Translokation, ist GTP-abhängig
Ablauf:
A-Stelle: Andocken der tRNA
P-Stelle: Verknüpfen
E-Stelle: Verlassen der tRNA
Fehlerrate: 1 in 10 000
Termination
benötigt:
-große und kleine Untereinheit des Ribosoms
-GTP
-release factors
RF1:katalysiert die Freisetzung der Polypeptidkette von der tRNA und die Dissoziation der Translokation bei UAA und UAG als Stop-Codon
RF2:hat die gleiche Funktion wie RF1, wirkt aber, wenn UGA und UAA als Stop-Codons vorliegen
RF3:stimuliert R1 und RF2
Ablauf:
Termination wird sif´gnalisiert von einem Stop-codon an der A-Stelle
GTP-abhägige-RFs trennen die Polypeptidkette vom Translationskomplex
