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Bio 110🧬 > Von der DNA zum Protein > Flashcards

Von der DNA zum Protein Flashcards

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1
Q

Zentrales Dogma

Was ist ein Dogma?

Von der DNA zum Protein

A
  • das höchste naturgessetz was wir kennen

Von der DNA zum Protein

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Q

Zentrales Dogma

Was ist das zentrale Dogma?

Von der DNA zum Protein

A
  • beschreibt, dass basensequenz rna bestimmt und damit die erzeugung von Proteinen (spezifisch sequenz=Aminosäure=funktion)
  • Replikation, Transkription, Translation

Von der DNA zum Protein

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Q

Genorganisation

Wie viele Gene braucht man für ein Protein?

Von der DNA zum Protein

A
  • eins
  • 1 Gen -> 1 Protein

Von der DNA zum Protein

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4
Q

Genorganisation

Genom Mensch: aufbau

Von der DNA zum Protein

A
  • 46 Chromosomen
  • 3 Milliarden Basepaare (1kbp=1000 basenpaare)
  • ca. 25000 Gene
  • 10% des Chromosoms -> ca. 40 Gene, 1% -> 4 Gene
  • 1 Gen; regulator Sequenz, introns, exons

Von der DNA zum Protein

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5
Q

Genorganisation

Genaufbau Prokaryoten + Eukaryoten

Von der DNA zum Protein

A
  • Prokaryot : Promotor (Bindestelle), mehrere Gene => Operon
  • Eukaryoten : Promotor, Gen[Exons,Introns] (jedes Gen ein eigenen Promotor), Enhancer

Von der DNA zum Protein

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6
Q

Genorganisation

Wo finden die Prozesse statt?

Prokaryoten und Eukaryoten

Von der DNA zum Protein

A
  • Prokaryoten: alles im cytosol
  • Eukaryooten: Transkripption+ Prozessierung im Zellkern, Translation im Cytosol

Von der DNA zum Protein

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7
Q

Transkription

Wo bindet die RNA-Polymerase?

Von der DNA zum Protein

A

an den Promotor

Von der DNA zum Protein

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8
Q

Transkription

Ablauf

Von der DNA zum Protein

A
  1. Initiierung: RNA-Polymerase bindet an Promotoor und öffnet DNA
    1.1. wandert an DNA lang und liest Codogenen (matrizen) Strang ab (3´zu 5` )
    2.Elongation: RNA-Polymerase synthetisiert prä-mRNA von 5´ zu 3´komplementär zum Matrizen strang
    3.Termination: stop sequenz sythese beendet

Von der DNA zum Protein

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9
Q

Transkription

Adition von Nukleotiden

Von der DNA zum Protein

A
  • RNA-Polymerase zieht sich Nukleotide aus Zellsaft heraus (Ribonukleosid Triphosphat)
  • immer komplementär zur DNA
  • energie wird durcch die abspatung von zwei pphosphaten genommen (pyrophosphat ionen übrig - werden zu Phosphat ionen abgebaut)
  • RNA-Polymerase verknüpft Phosphat mit Zucker

Von der DNA zum Protein

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10
Q

Transkription

möglichkeiten zur Termination

Von der DNA zum Protein

A
  • a) durch das bildenn einer Haarnadelschleife: Schlleife sprengt RNA-polymerase von der DNA ab und synthese ist beendet, schleife bildet sich durch komplementäre basen –> bestimmt durch Sequeenz
  • b) durch Proteinbindestellen: rho (bestimmtes Protein) setzt sich an RNA (an bestimmte Sequenz) und sprengt RNA-Polymerase ab

Von der DNA zum Protein

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11
Q

Genregulation

Wofür Genregulation?

Von der DNA zum Protein

A
  • für die spezialisierung von Zellen
  • exprimieren von Genen
  • Stoffwechsel optimieren

Von der DNA zum Protein

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12
Q

Genregulaton

Genexpressionsregulation was wird benötigt

Von der DNA zum Protein

A
  • im Promotor ist TATA Box (braucht polymerase um sich daran zu binden)
  • Transkriptionsfaktoren setzen sich an Promotor

Von der DNA zum Protein

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13
Q

Genregulaton

Wie entstehen Transkriptionfaktoren?

Von der DNA zum Protein

A
  • wie andere Proteine
  • Promotor nur anggeworfen wenn ein siignal da ist: Licht, hormon, überzuckerung, hitze
  • Gen kann abgelesen werden und pprotein gebildet werden

Von der DNA zum Protein

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14
Q

Genregulaton

Was sind Transkriptionsfaktoren?

Von der DNA zum Protein

A
  • Proteine die sich an Promotor setzen damiit sich Polymmerase binden kann
  • kann sich an mehrer promotor setzen aber nicht alle nur gene mit tfs transkribiert

Von der DNA zum Protein

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15
Q

Genregulaton

Wie kann expression gestoppt werden ?

Von der DNA zum Protein

A
  • produkt der synthese inhibiert Transkription (endstufe der synthese sorgt dafür, dass enzyme die dafür benötigt werden nicht mehr hergestellt werden)

Von der DNA zum Protein

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16
Q

Genregulaton

Was ist ein Regulator Gen?

Prokaryoten

Von der DNA zum Protein

A
  • Codiert für einen Repressor

Von der DNA zum Protein

17
Q

Genregulaton

Was ist ein Repressor?

Prokaryoten

Von der DNA zum Protein

A
  • Produkt bindet an Repressor und verändert so struktur
  • Repressor mit Produkt bindet an Operator des Promotors im Operon und verhindert so das ablesen des operons drch die Polymerase
  • geht die Produktkonzentration runter bindet Produkt nicht mehr und Reppressor geht von DNA

Von der DNA zum Protein

18
Q

Genregulaton

Was ist ein Aktivator?

Von der DNA zum Protein

A
  • protein
  • erst wenn aktivator bindet kann das Gen abgelesen werden

Von der DNA zum Protein

19
Q

Genregulaton

Wie wird die Transkripption bei Eukaryoten reguliert?

Von der DNA zum Protein

A
  • Aktivatoren binden an den Enhancer vor einem Gen (meist mehrer benötig und spezifische)
  • Mediator proteine und generelle Transkriptionsfaktoren binden an Enhancer und Promotor und bilden einen Transkriptionsinitiierunggskomplex
  • RN-Polymerase kann jetzt binden

Von der DNA zum Protein

20
Q

Proozessierung

Welche drei Schrittte werden gemacht?

Eukaryoten

Von der DNA zum Protein

A
  • Splicen: Introns rausgeschnitten
  • Kappe: ans 5´Ende
  • Poly-A Schwanz: am 3´Ende (100-150 Adenine)

Kappe und Schwanz bieten schutz vor abbau

Von der DNA zum Protein

21
Q

Prozessierung

Rolle der RNA-POLYMERASE 2 bei der Prozessierung

Von der DNA zum Protein

A
  • RNA-Polymerase 2 gibt es Aminosäureschwanz mit Aminosäuren die Hydroxylgruppen haben (können Phosphoriliert werden)
  • durch Phosphatgruppe auf Polymerase 2 setzt sich Cappping Protein an diese und dann direkt an 5´ende von mrna
  • danach kommt eine weitere phosphatgruppe dazu und splicing Proteine binden sich (schneidet introns dann raus)
  • fälltt noch ein phosphat ab wird mrna abgeschnitten und dann ende

Von der DNA zum Protein

22
Q

Prozessierung

Kappe

wofür?

was?

Von der DNA zum Protein

A
  • Methylguanin (guanin mit extra Methylgruppe)
  • zwei 5´enden miit triphosphatbrücke verbunden
  • schutz vor abbau und stabilität

virale rna hatt keine kappe

Von der DNA zum Protein

23
Q

Prozessierung

Polyadenylierung

Von der DNA zum Protein

A
  • AAUUAA Sequenz ist Poly-A signal und zeigt die Spaltuungsstelle
  • signalbindeproteine binden sich an AAUUAA sequenz
  • Signal Proteine haben Spalltungsaktivität (spalten mrna nach aauuaa sequenz) und bleiben gebunden
  • Poly-A Polymerase binde ganz viele Adenine ans ende der RNA und Poly-A Bindeproteine stabiliisieren das

Von der DNA zum Protein

24
Q

Prozessierung

Splicing

Von der DNA zum Protein

A
  • Introne werden rausgeschniitten und Exone zusammengefügt
  • Small nuclear RNA Particles SNRPs erkennen Introns und setzen sich daran, lagern sich danach zusammen und verdauen den zwischen teil und setzen exons zusammen
  • SNRFs setzzen sich an erkennungssequenz; GUR und YAG (R=Purinbasen) (Y=pyrimidinbasen)

nicht immer ganz genau

Von der DNA zum Protein

25
Q

Prozessierung

was ist das alternative splicing

Von der DNA zum Protein

A
  • SNRFs niicht immer ganz genau und es können auch Exons rausggeschnitten werden und ein anderes Protein entsteht
  • proteinspielraum eines gens wird höher

Von der DNA zum Protein

26
Q

mRNA

Was sind untranslated regions (UTR)?

Von der DNA zum Protein

A
  • Sequenzen die nicht in Aminosäuren übersetzt werden
  • trotzdem nötig für Proteinbiosynthese
  • bei Pro- und Eukaryoten

Von der DNA zum Protein

27
Q

Genetischer Code

Basics

von der DNA zum Protein

A
  • Basentripletts codieren für Aminosäuren (spezifisch)
  • Startcodon: AUG (Meteonin)
  • Stoppcodons : UAA, UAG , UGA

von der DNA zum Protein

28
Q

Genetischer Code

Eigenschaften

von der DNA zum Protein

A
  • Universell(alle organismen gleicher code)
  • redundant (mehr als ein Codon für die meissten aminosäuren)
  • eindeutig (ein Codon nur für eine Aminosäure)

von der DNA zum Protein

29
Q

t-RNA

Was ist die t-RNA und wiee ist sie aufgebaut?

Von der DNA zum Protein

A
  • Trandfer RNA
  • Transportiert Aminosäuren (Adaptermolekül)
  • einsträngig und 5´+ 3´Ende
  • Kleeblattstruktur durch Komplementäre Basen
  • Aminosäure am 3´Ende
  • Anticodon (komplementär zu codon)

Von der DNA zum Protein

30
Q

t-RNA

Beladung der t-RNA

Von der DNA zum Protein

A
  • durch eine spezifische Aminoacyl-tRNA synthase
    1. Aminosäure bindet an Aminoacyl.. und ATP kommt dazu und wird zu AMP (Adenosinmonophosphat) und PPi (Pyrophasphat, später 2 phosphate) gesppalten für energie
    2. Aminosäure jetzt aktiv
    3. amino spezifische tRNA lagert sich jetzt an Aminoacyll.. an und anticodon wird von enzym erkannt
    4. Aminosäure an tRNA kovalent gebunden und AMP verlässt Enzym

Von der DNA zum Protein

31
Q

Ribosomen

Aufbau Ribosomen

Von der DNA zum Protein

A
  • große und kleine Unterenheit
  • 3 Bindestellen: A-Bindestelle; Aminoacyl seite, P-; Peptidyl, E;Exit

Von der DNA zum Protein

32
Q

Ribosomen

Zusammensetzung der Ribosomen bei Prokaryoten

Von der DNA zum Protein

A
  • große Untereinheit 50 S, 2 rRNAs, 34 proteine
  • kleine Untereinheit 30 S, 1 rRNA, 21 Proteine
  • insgesamt 70 S

Von der DNA zum Protein

33
Q

Ribosomen

Zusammensetzung der Ribosomen bei Eukrayoten

Von der DNA zum Protein

A
  • große Untereinheit: 60 S, 3 rRNAs, 49 proteine
  • kleine Untereinheit: 40 S, 1 rRNA, 31 proteine
  • insgesamt 80 S

Von der DNA zum Protein

34
Q

Translation

Initierung

Von der DNA zum Protein

A
  1. Met tRNA setzt sich an kleine Untereinheit
  2. mRNA bindet an bindestelle der kleinen Untereinheit
  3. kleine Untereinheit rutscht so lange an mRNA bis sie auf ein Start codon trifft
  4. große Untereinheit setzt sich drauf
  5. nächste trna binndet

Von der DNA zum Protein

35
Q

Translation

Elongation

Von der DNA zum Protein

A
  1. beladene tRNA setzt sich an Aminoaccyl site
  2. Peptidkette bindet an neue Aminosäure
  3. große Untereinheit wandert so das alte tRNA nun auf E site ist
  4. tRNA verlässt Ribosom
  5. kleine Untereeinheit wandert und tRNA mit Peeptidkette auf Peptidyl site
  6. aminoacyl site ist frei und neue tRNA kann binden

Von der DNA zum Protein

36
Q

Translation

Termination

Von der DNA zum Protein

A

1.wenn stoppcodon da setzt sich release facttor dran (ohne amiosäure)
2.GTP (Guanusintriphosphat) an releaase factor wird gespalten und Ribosom wandert und alles wwird frei gegeben
3.Protein (N-Terminus -> C-Terminus) und Ribosom zerfällt in Untereinheiten

Von der DNA zum Protein

37
Q

Translation

Was sind Polyribosomen?

Von der DNA zum Protein

A
  • mehhrere Ribosomen translatiereen gleichzeitig an einer mRNA da start codon wieder freigegeben

Von der DNA zum Protein

38
Q

Modifizierung von Proteinen

Was gibt es für posttranslationelle Modefikationen?

Von der DNA zum Protein

A
  • Proteolysierung: Peptidkette gespalten
  • Glycosyliert: Kohlehydrate werden dran gesetzt
  • Phosphhorylierung: phosphate weren dran gesetzt

muss nicht stattfinden

Von der DNA zum Protein

39
Q

Transkriptionsmaschinerien

Welche gibt es? wofür?

Von der DNA zum Protein

A

-RNA-Polymerase I
Transkription der rRNA-Gene
- RNA-Polymerase II
Transkription der mRNA (Protein)-Gene
- RNA-Polymerase III
Transkription der tRNA-Gene

bei den Eukaryoten

Von der DNA zum Protein

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