VL 17: Nukleus, Nukleolus, Eukaryotische Translation

Question 1

Nukleo-cytoplasmatischer
Transport

Answer 1

aus dem Kern: mRNA, tRNA
pre−miRNA
pre−ribosomes
snRNA

in den Kern:
ribosomal proteins
snRNP
nuclear proteins

Question 2

Export von mRNAs: Anforderungen, Kopplungen

Answer 2

• mRNAs müssen vor Export prozessiert sein:
  –> 5‘ capping
  –> 3‘ poly−Adenylierung
  –> Spleißen
• unreife mRNAs müssen im Kern bleiben!
• mRNAexport wird deshalb gekoppelt:
  – Transkription– Prozessierung– Translation

Question 3

Form der mRNA beim Transport aus Kern

Answer 3

mRNA wird als mRNP transportiert

• mRNAist nicht nackt:
  – 5‘ cap and cap-Bindeproteine
  – 3‘ poly−A-Schwanz and poly−A Bindeproteine
  – Spleißfaktoren
  – Generelle RNA-Bindeproteine (hnRNPs)

Question 4

rRNA Prozessierung

Answer 4

• Nukleasen schneiden prä-rRNAs zurecht
• Basenmodifizierungen
• Beteiligt:
• snoRNPs (small nucleolar RNAs)
• Proteine

Question 5

Nukleolus

Answer 5

rRNA Expression erfolgt dort
Struktur des Nukleolus:
* Keine physikalische Barrieren sondern „liquid droplets“

=> Veränderte Aufenthaltsdauer für
Komponenten der
Ribosomenbiogenese!
Der Nukleolus ist eine „kinetische
Struktur

Question 6

Minimalwissen: Nukleolus, rRNAs

Answer 6

rRNAswerden im Nukleolus transkribiert und (von
snoRNPs) prozessiert
a) endonukleolytische Schnitte
b) Basenmodifikationen

2. Im Nukleolus beginnt der Zusammenbau der Ribosomen
3. Der Nukleolus kommt durch einen flüssig-flüssig
   Phasenübergang zustande, es ist eine dynamische
   Struktur
4. rRNAszeigen ausgedehnte Selbsthybridisierung

Question 7

Translation in Euk.: Unterschiede zu Prok.

Answer 7

• Die Struktur der Ribosomen von Eukaryoten ist komplexer
  (80s Ribosom)
• Monocistronisch
  -Scanning der Ribosomen
  von der Cap
  -Kozak Sequenz (AUG): hilft, das Startcodon zu erkennen

Prokayroten:
Polycistronisch;
Interner Eintritt der
Ribosomen
Shine Dalgarno Sequenz

Question 8

Initiation der Translation bei
Eukaryoten

Answer 8

1. cap-bindendes Protein bindet an 5´cap
2. kleine UE des Ribosoms bindet an dieses Protein
3. UE des Ribosoms fährt mRNA bis zum Startkodon ab (unter Verwendeng von ATP?)

Question 9

Eukaryotische Initiation I

Answer 9

Initiation der Translation

Bei Eukaryoten bindet die kleine UE mithilfe der 5’-Cap an die mRNA und wandert zum Startcodon (AUG)
Einige der eIFs (eukaryotischen IF) binden zu Beginn an die 40S-Untereinheit und bereiten sie damit auf die Bindung an die mRNA vor
Die an ein Methionin (Met) gekoppelte Initiator-tRNA bindet ebenfalls an die 40S-Untereinheit, bevor diese mit der mRNA in Wechselwirkung tritt
Dabei gelangt die Initiator-tRNA in Verbindung mit eIF2-GTP an die P-Stelle der Untereinheit
Scanning ist ATP-abh.
An der Initiation sind mehr Initiationsfaktoren beteiligt als in Prokaryoten

Question 10

Genauigkeit der Translation

Answer 10

• Ribosom = kein proof reading
  der Aminosäuren
  -– Verifizierung der Codon-Antikodon-Interaktion
  mittels 16S rRNA
  -16S rRNA erkennen G:C oder A:U- Paarungen
  -– Verifizierung der Codon-Antikodon-Interaktion
  mittels EF-Tu
  –EF-Tu-GTP interagiert erst nach korrekter tRNA-Bindung in der A-Stelle mit Faktorenbindungsstelle
  -GTP wird bei Bindung umgesetzt