VL 1 B teil 2 Flashcards
Transkriptionsinitiation: Faktoren und Ereignisse in Prokaryoten
Beteiligte Faktoren
-Die RNA-Polymerase (besteht aus 2 α-UE formen zsm mit je einer β- und einer β’ UE das Molekül)
-die Sigma-Faktoren können an dieses Core Enzym binden und formen so das Holo-Enzym
-Die Bindung an den Promotor führt zu einem »geschlossenen Komplex«, der durch lokales Aufschmelzen der DNA im Bereich des Transkriptionsstarts in einen »offenen Komplex« umgewandelt wird und so die Transkription einleitet.
-nach der Synthese der ersten Basen erfolgt der Übergang in die Elongationsphase durch die Ablösung vom Promotor und das Entlassen der Sigma UE (erst ohne Sigma-Faktor wird ein stetiger Strang gebildet)
Transkriptionstermination in Prokaryoten
Termination ohne Terminationsfaktor (intrinsisch)
-RNA-Transkript bildet Haarnadelstrukturen aus:
-Die Sekundärstruktur und das oligo U am 3’-Ende des Transkripts bewirken Termination ohne Hilfsfaktoren
Faktor-abh. Termination
-Der Rho-Faktor bindet als ringförmiges Hexamer an die RNA
-Der N-Terminus enthält die RNA-Bindungsdomäne, und der C-Terminus ist mit der Fähigkeit zur ATP-Hydrolyse assoziiert.
-Nach der Bindung an die RNA induziert die ATP-Spaltung Konformationsänderungen, die das Transkript durch das Hexamer hindurchziehen (in 5’→3’-Richtung) und so die RNA vom Elongationskomplex ablösen
Was ist die Translation und was wird dafür benötigt?
Die Translation ist die Umsetzung der mRNA in die darin codierten Proteine
benötigt wird:
-Zugang zur Information in lesbarer Form (mRNA)
-konstanter Übersetzungsmodus (Genetischer Code)
-Die tRNA, deren Aufgabe es ist, die Codons der mRNA zu erkennen und in die entsprechenden Aminosäuren umzusetzen
-eine Maschine die die Übersetzung durchführt (Ribosom)
Wobble Modell
-Die Degeneration des Codes ermöglicht die Verwendung einer tRNA für mehrere Codons
-Die verschiedenen Tripletts, die als Folge der Degeneration des Codes für eine bestimmte AS codieren, unterscheiden sich häufig nur in der letzten der drei Basen
-Eine bestimmte tRNA kann verschiedene Codons erkennen, die für die gleiche AS codieren.
-Das 3. Nukleotid 5’ des Anticodons steht schräg in tRNA
-Das 5’ Ende des Anticodon-Loops paart mit der Base am 3 ́ Codon- Ende der mRNA
–> dadurch ist zB bei Anticodon 3’-AGG-5’ möglich an UCC und UCU Codons zu binden
Initiation der Translation bei Prokaryoten
Initiation der Translation
-Bei Prokaryoten: die Positionierung des Ribosoms in der Nähe des Startcodons an der Shine Dalgarno Sequenz , die von der 30S-UE des Ribosoms erkannt wird
-Dafür lagern sich die Translations-Initiationsfaktoren IF1, IF2 und IF3, sowie ein Guanosintriphosphat (GTP) an die 30S UE an
-Danach kann die mRNA an die 30S-UE des Ribosoms gebunden werden
-Bei der Bindung dieser verschiedenen Komponenten an die 30S-UE des Ribosoms wird IF3 freigesetzt, der durch seine Ladung die Zusammensetzung des funktionsfähigen Ribosoms (70S) aus den 30S- und 50S-UE verhindert hat
-Nach seiner Entfernung vom 30S-Initiationskomplex kann durch Anlagerung der 50S-UE ein funktionsfähiges Ribosom gebildet werden
-Die erforderliche Energie wird durch Umsetzung von GTP in GDP und Phosphat gewonnen, gleichzeitig werden auch IF1 und IF2 freigesetzt
Was ist die Shine-Dalgarno Sequenz?
Sequenz der mRNA bei Prokaryoten, die als Teil der ribosomalen Bindungsstelle von den Ribosomen erkannt wird und damit den Startpunkt der Translation markiert
Elongationphase der Translation bei Prokaryoten
EF-Tu und EF-G Funktion kennen
Elongation
-Die Verlängerung der Polypeptidkette während ihrer Synthese am Ribosom bezeichnet man als Elongation
-Das Ribosom besitzt drei Bindungsstellen: A-Stelle (Amino-acylbindungsstelle),
P-Stelle (Peptidylbindungsstelle),
E-Stelle (exit site)
An jeder Stelle befindet sich max. 1 Codon
-Die tRNA befindet sich zunächst an der A-Bindungsstelle.
-Nach Knüpfen der Peptidbindung mit der AS der tRNA an der A-Bindungsstelle rutscht das Ribosom ein Codon weiter und die tRNA wird an die P-Bindungsstelle verlagert
-Für die Translation des nächsten Codons setzt sich eine neue passende tRNA an die A-Stelle
-Die wachsende Polypeptidkette wird durch einen nukleophilen Angriff von der t-RNA in der P-Stelle auf die tRNA in der A-Stelle übertragen (Peptidyltransferase-Reaktion?)
-Sobald das Ribosom ein Codon weiterrutscht und die erste t-RNA in der E-Stelle ist, löst sie sich vom Ribosom und dieser Vorgang wiederholt sich
-eine prokaryotische mRNA kann von mehreren Ribosomen gleichzeitig translatiert werden (Polysomen)
EF-Tu und EF-G Funktion
EF-Tu
- EF-Tu-GTP ermöglicht die Bindung der Aminoacyl-tRNA an der A-Stelle (Elongationszyklus I)
EF-G
- EF-G-GTP wird zur Verschiebung des Ribosoms um ein Codon in 3’-Richtung an der mRNA entlang, zur P-Stelle benötigt (Elongationszyklus II)
Translations Initiation in einfach
-kleine UE des Ribosoms setzt mit Initiator-tRNA an mRNA an UAG an
-unter Nutzen von GTP setzt die große UE auch an
3 Stellen im Ribosom:
A-Stelle: Aminoacyl-Stelle
P-Stelle: Peptidyl-Stelle
E-Stelle: Exit-Stelle
-
Translation-Elongation in einfach
-Ribosom setzt mit P-Stelle an UAC an
-Codon-Erkennung: neue tRNA bindet an mRNA in A-Stelle
-> Bildung der Peptidbindung:
AS von tRNA in P-Stelle bindet an tRNA in A-Stelle
-Translokation: tRNAs rutschen weiter: von A-stelle in P-Stelle und von P-Stelle in E-Stelle
-tRNA in E-Stelle fällt ab
-Zyklus läuft 3x ab
=> wachsendes Polypetid
Polysomen
in Prokaryoten können Transkription und Translation gleichzeitig ablaufen
-> mehrere Ribosomen setzten an mRNA an -> Polysomen
Transkriptionsinitiation und Sigmafaktor
-Sigma erkennt den Promoter und die Initiationsstelle
-RNA -Polymerase und Sigma setzen beide an Promoter an
-Transkription beginnt, SIgma wird freigesetzt, RNA Kette wächst
-Terminationsstelle erreicht, Kette hört mit Wachstum auf
-Polymerase und RNA Freigesetzt
