VL 5 & 6 Replikation Flashcards
Wodurch erreichen Eukaryoten eine so hohe Replikationsrate?
Nutzung von multiplen Replikationsursprüngen (ca. 25000 im Menschen)
Was ist der erste enzymatische Schritt bei der Initiation der DNA-Doppelstrangsynthese in Prokaryoten, wenn sie a) von einem Ringmolekül zu einem Ringmolekül führt; b) wenn sie als rolling circle Replikation abläuft? ´
a) Erste Verknüfung (Veresterung) von zwei Nukleotiden im RNA-Primer durch die Primase (Auftrennung des Doppelstranges in Einzelstränge)
- b) Spaltung eines der beiden Einzelstänge („nick“); Endonuklease-Aktivität
Wie schafft es E. coli, die DNA am Replikationsursprung aufzuschmelzen?
Erkennung von 9mer repeats durch multiple DnaA Protein, dadurch Biegung in DNA – eine Torsionskraft, die im 13mer (AT-reich) zur Aufwindung der Stränge führt.
An welchem Ende der wachsenden DNA-Kette hängt der RNA Primer bei der diskontinuierlichen DNA-Synthese?
Am 5‘-Ende
Was sind Okazaki-Fragmente?
Die am Folgestrang synthetisierten DNA Fragmente vor der Verknüpfung durch die DNA-Ligase
Warum braucht die DNA-Polymerase zusätzlich zu den Mononukleotiden für die Polymerisation keine weitere Energiequelle?
Die Energie für die Verknüpfung der Mononukleotide mit der wachsenden DNA Kette ist in den energetischen Verbindungen des Triphosphates der Mononukleotide enthalten.
DNA-Ligase benötigt beim Schließen der diskontinuierlich gewachsenen DNA-Kette Energie (in Form von ATP). Wie ist das generell zu erklären?
Die am Folgestrang synthetisierten DNA-Fragmente enden an ihrem 3‘-Ende mit einer OH Gruppe und an ihrem 5‘-Ende mit einem Monophosphat. Beide Enden enthalten keine energiereichen Bindungen. Deshalb muss Energie in Form von ATP hinzugefügt werden.
Welche der folgenden Aussagen zur DNA-Synthese an der Replikationsgabel eines replizierenden DNA-Moleküls ist FALSCH?
a) Nukleotide werden an den 3’-Enden aller neuen Stränge in einem replizierenden DNA Molekül angehängt.
b) Die Doppelstrang-DNA-Synthese erfordert sowohl Desoxyribonukleotide als auch Ribonukleotide.
c) Die Sequenz jedes neu synthetisierten Einzelstrangs ist identisch mit der des elterlichen Einzelstrangs, der als Vorlage diente.
d) Einer der beiden neuen Stränge muss in Fragmenten synthetisiert werden, da die beiden Stränge entgegengesetzte Richtungen haben.
c) Die Sequenz jedes neu synthetisierten Einzelstrangs ist identisch mit der des elterlichen Einzelstrangs, der als Vorlage diente.
Welche Funktion hat die Helikase bei der DNA-Replikation, und welche die Primase?
- Helikase: Strangtrennung der parentalen DNA
- Primase: synthetisiert die RNA Primer, deren 3‘-Enden als Beginn der DNA Synthese durch die DNA Polymerase dienen.
Durch welches Enzym werden die RNA-Primer des diskontinuierlichen Stranges wieder entfernt? Welche Aktivität des Enzyms wird hierbei benötigt?
DNA Polymerase I / 5‘-3‘ Exonukleaseaktivität
Wieviele Nukleotide/Sekunde baut E.coli an einer Replikationsgabel ein (die Replikation des gesamten Chromosoms von 4 x 106 Basenpaaren dauert ca. 40 min)?
4 x 106 : 40 (min) : 60 (sek) : 2 (Replikationsgabeln = 833 Nukleotide pro Sekunde)*2 ( beide Stränge) = 1666
Was ist ein Replikationsursprung?
Ein Sequenzabschnitt der DNA, der von Initiationsfaktoren erkannt wird, die wiederumg die Synthese der DNA an dieser Stelle einleiten.
Erläutern Sie, welches Problem bei der Replikation von linearen Chromosomen auftritt und wie eukaryotische Zellen dieses Problem lösen.
Wegen der obligaten Polymerisationsrichtung von 5‘ nach 3‘ kann das Ende des Folgestranges der DNA nicht repliziert werden. Demnach verkürzen sich Chromosomen mit jeder Zellteilung. In Stammzellen wirkt die Telomerase diesem Prozess entgegen. Sie verlängert die Chromosomenenden mittels ihrer reversen Transkriptaseaktivität.
