Vorlesung 5

Question 1

Replicator

Answer 1

ist nicht der Ori! (die Stelle, an der die DNA Synthese beginnt)
umfasst auch Kontrollsequenzen
Regionen für Initiatorproteine + Aufgeschmolzene AT reiche Sequenzen

Question 2

Initiatorproteine

Answer 2

Prokary: DnaA
Eukary: ORC (Origin Recognition Complex)
kann Helicasen binden, katalytisches Zentrum wie ATPasen, DNA -Binderegion (helix turn helix)

Question 3

Kontrollierte Replikation

Answer 3

in E coli startet Replikation schon vor Teilung
wichtig
Replikator darf nicht ständig aktiv sein

Question 4

Initiationskontrolle in Prokaryoten

Answer 4

viel GATC: Zielseqeunz für Dam Methylase (DNA Adenin Methylase)
Initiator kann binden, wenn Komplex am A methyliert ist
SecA kann an hemimethylierte DNA binden, niedrige Affinität für vollmethylierte DNA
SecA schirmt hemimethylierte DNA ab vor Initoratorproteinen (DnaA) und Dam Methylase
Affinität -> Verweildauer
sobald SecA abdiffundiert, bindet Dam Methylase an Replikatorregion
irgendwann Replicator vollmethyliert -> DnaA bindet

Question 5

Replikationsstart

Answer 5

Vorher DnaA/Dam/SecA Circus
DNA aufgeschmolzen
Helicase, Helicase loader
normale Replikationsmaschinerie

Question 6

Termination der Replikation

Answer 6

Ter-Seqeunzen ggb Ori
überlappend, Bindung erfolgt orientierungsspezifisch
Konsensus-Regionen in den Ter-Sequenzen
Tus-Proteine binden an Ter-Seq (Terminator utilisation substance)

Question 7

Tus Protein

Answer 7

umfasst DNA wie klammer
inhibieren Helicasen
= Contra-Helicasen

Question 8

Wie nur 1x Replikaor aktiv im Zellzyklus

Answer 8

in S-Phase
werden inaktiviert, kurz nachdem sie aktiv waren
werden auch inaktiv, nachdem sie passiv repliziert wurde

Question 9

Initiation der Replikation in Eukaryoten

Answer 9

ORC bindet an Replicator
weitere Proteine rekrutiert: helicase loaders -> rekrutieren Helicasen
ORC, Helicasen und helicase loaders: PRC - pre replication complex
Replikation noch nicht gestartet
Kinasen phosphorylierungen Helicase loaders-> inaktiv, diffundieren ab
weitere Hilfsfaktoren rekrutiert
bringen Polymerasen mit
Primase mit Polmerase alpha rekrutiert
Primersynthese+ Verlängerung
clamp loader mit sliding clamps kommt
Start in leading Strang Synthese, danach lagging

Question 10

Regulierung Initiation bei Eukaryoten

Answer 10

Phosphorylierung statt Methylierung
mit CdKs
geringe Aktivität in G1-Phase, hohe Aktivität in S, G2, M
CdK phosphryliert Helicase loaders -> diffundieren ab
PRC Komplex wird aktiv

Question 11

Zsmfsg Initiatonskontrolle; Unterschied Eu/Prokarytoen

Answer 11

Prokaryoten: Methylierung der DNA
Eukaryoten: Phosphorylierung des PRC

Question 12

Replikation linearer DNA (an deren Ende)

Answer 12

leading strang kein Problem
ladding strand: am letzten Okazaki Fragment wird Primer abgebaut, Lücke, Chromosom wird in nächster Replikation verkürzt

Question 13

Telomere

Answer 13

TTAGGG
>3k mal
Signal für Seneszenz
können G-Quadruplex bilden

Question 14

G-Quadruplex

Answer 14

Chair oder Basket
Interaktion der Watson-Crick-Kante zu nächstem Hoojsteen Edge am G
super stabil
zusätzlch K+ bindend
schützt vor Hydrolyse und Exonucleasen

Question 15

Telomere in der Keimbahn

Answer 15

Telomerase erneuert repeats (heftet neue an)
= RT, = RNA abh- DNA Polymerase
bringt eigenes Template mit
Proteinuntereinheit = RNA UE = Ribunucleoprotein

Question 16

Mechanismus Telomerase

Answer 16

eigene RNA als Matrize, lagert sich am ssDNA Ende an
template wird in DNA umgeschrieben
sehr langer Einzelstrang entsteht
neuer Primer (RNA komplementär dazu), DNA Pol aktiv
trd bleibt ein Ende ssDNA zurück, aber nach vorheriger Verlängerung

Question 17

t-Loop

Answer 17

an dsDNA im Telomer binden Proteinkomplexe (Shelterin Komplexe)
kein freies Ende der DNA liegt vor, Schutz vor Abbau
Shelterin-Komplex bindet in vielen Kopien an DNA
ssDNA bildet zurücklich Quadruplex

Question 18

Terlomerlänge

Answer 18

reguliert sich, pendelt sich ein bei typischer Längenverteilung
nicht bei allen Chromosomen/Chromosomarmen gleich
wird gewisse Länge unterschritten, wird Seneszenz eingeleitet

Question 19

Hayflick Limit

Answer 19

limitierte Anzahl an Zellteilungen
ältere Zellen teilen sich nicht mehr so Oft, Proliferationsstopp
bei eineigen Organismen (nicht Mensch) Seneszenz nur von Telomeren abhängig

Question 20

Telomere als Therapie Target - Angriffspunkte

Answer 20

Gen, Protein, RNA-UE, aktives Zentrum, Quadruplex-Stabilisierung als Angriffspunkte
Quadruplex muss für Telomer-Verlängerung entfaltet werden
mit Aromaten -> base stacking, interkalieren in DNA
wirkt sehr langsam, dafür keine Resistenz

Question 21

Probleme bei Telomerase Inhibtoren

Answer 21

Ko-Effekt erst nach mehreren Generationen
abh. von Organismus
-> Telomere sind nicht das molekulare Zellwerk des Alterns!

Question 22

Shelterin-Komplex als Therapie-Target

Answer 22

TRF1 als Angriffspunkt: Inhibitoren
assembliert nicht mehr am Telomer -> Shelterin.Komplex nicht mehr ausgebildet, Telomere nicht mehr geschützt
Rekombination, Hydrolyse -> schnellerer Effekt

Question 23

linaere DNA Genome ohne Telomere
- Adenoviren

Answer 23

Adenoviren, auch leading und lagging strand Snythese
nehmen anders Priming: OH Gruppe an richtiger Position reicht
nehmen Protein mit Ser-Rest
an 5’ dann Protein kovalent gebunden

Question 24

Replikation linearer DNA in Dipteren

Answer 24

haben keine Telomerase
Synthetisieren trd. repeats
non-LTR-Retrotransposons HeT-A, TART springen an Chromosomen-Enden
Retrotransposon so umprogrammiert, dass es nur ans Telomer springt
-> Transposon-Kopien als Telomere

Question 25

Verkürzte Telomere - Konsequenz

Answer 25

verringerte Lebenserwartung?
aber Telomerase in Blastocyste kurz aktiviert

Question 26

Klonen

Answer 26

Zelle mit neuem Zellkern versehen