Vorlesung 5 Flashcards
Replicator
ist nicht der Ori! (die Stelle, an der die DNA Synthese beginnt)
umfasst auch Kontrollsequenzen
Regionen für Initiatorproteine + Aufgeschmolzene AT reiche Sequenzen
Initiatorproteine
bei Pro- und Eukaryoten
Prokary: DnaA
Eukary: ORC (Origin Recognition Complex)
kann Helicasen binden, katalytisches Zentrum wie ATPasen, DNA -Binderegion (helix turn helix)
Kontrollierte Replikation
in E coli startet Replikation schon vor Teilung
wichtig
Replikator darf nicht ständig aktiv sein
Initiationskontrolle in Prokaryoten
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
Replikationsstart bei Prokaryoten
Vorher DnaA/Dam/SecA Circus
DNA aufgeschmolzen
Helicase (DnaB), Helicase loader (DnaC) binden
normale Replikationsmaschinerie
Termination der Replikation
Ter-Seqeunzen ggb Ori
überlappend, Bindung erfolgt orientierungsspezifisch
Konsensus-Regionen in den Ter-Sequenzen
Tus-Proteine binden an Ter-Seq (Terminator utilisation substance)
Tus Protein
umfasst DNA wie klammer
inhibieren Helicasen
= Contra-Helicasen
Wie nur 1x Replikaor aktiv im Zellzyklus
in S-Phase
werden inaktiviert, kurz nachdem sie aktiv waren
werden auch inaktiv, nachdem sie passiv repliziert wurde
Initiation der Replikation in Eukaryoten
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
Regulierung Initiation bei Eukaryoten
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
Zsmfsg Initiatonskontrolle; Unterschied Eu/Prokarytoen
Prokaryoten: Methylierung der DNA
Eukaryoten: Phosphorylierung des PRC
Replikation linearer DNA (an deren Ende)
leading strang kein Problem
ladding strand: am letzten Okazaki Fragment wird Primer abgebaut, Lücke, Chromosom wird in nächster Replikation verkürzt
Telomere
Allgemeine Merkmale
TTAGGG
>3k mal
Signal für Seneszenz
können G-Quadruplex bilden
G-Quadruplex
Chair oder Basket
Interaktion der Watson-Crick-Kante zu nächstem Hoojsteen Edge am G
super stabil
zusätzlch K+ bindend
schützt vor Hydrolyse und Exonucleasen
Telomerase allgemein
Telomerase erneuert repeats (heftet neue an)
= RT, = RNA abh- DNA Polymerase
bringt eigenes Template mit
Proteinuntereinheit = RNA UE = Ribunucleoprotein
Mechanismus Telomerase
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
t-Loop
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
Terlomerlänge
reguliert sich, pendelt sich ein bei typischer Längenverteilung
nicht bei allen Chromosomen/Chromosomarmen gleich
wird gewisse Länge unterschritten, wird Seneszenz eingeleitet
Hayflick Limit
limitierte Anzahl an Zellteilungen
ältere Zellen teilen sich nicht mehr so Oft, Proliferationsstopp
bei eineigen Organismen (nicht Mensch) Seneszenz nur von Telomeren abhängig
Telomere als Therapie Target - Angriffspunkte
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
Probleme bei Telomerase Inhibtoren
Ko-Effekt erst nach mehreren Generationen
abh. von Organismus
-> Telomere sind nicht das molekulare Zellwerk des Alterns!
Shelterin-Komplex als Therapie-Target
TRF1 als Angriffspunkt: Inhibitoren
assembliert nicht mehr am Telomer -> Shelterin.Komplex nicht mehr ausgebildet, Telomere nicht mehr geschützt
Rekombination, Hydrolyse -> schnellerer Effekt
linaere DNA Genome ohne Telomere
- Adenoviren
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
Replikation linearer DNA in Dipteren
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
Verkürzte Telomere - Konsequenz
verringerte Lebenserwartung?
aber Telomerase in Blastocyste kurz aktiviert
Klonen
Zelle mit neuem Zellkern versehen
