11 MZB I - Müller

Prokaryonten: Tetramere des einzelstrangbindenden Proteins (single strand binding protein SSB) stabilisieren die teilentwundene DNA.

Replikation in Eukaryonten: die Rolle des single strand binding protein wird von RPA übernommen

die Polymerase α initiiert mit ihrer Primase-Untereinheit die Synthese des RNA-Primers

Primase und Pol α bilden einen Komplex; Pol ist für die Initiation der DNA-Synthese notwendig

Replikation in Eukaryonten: die Polymerasen δ und ε übernehmen von Pol α, und synthetisieren den Grossteil der DNA beider Stränge

Die Funktion der Polymerasen δ und ε  ist analog zu der der Pol III in Prokaryonten.

Prokaryonten: Zwei β-Untereinheiten der Pol III bilden eine
“gleitende Klammer” (sliding clamp) die die DNA , ringförmig umschliesst und erst wieder loslässt, wenn das gesamte DNA-Molekül repliziert ist.

 In Eukaryonten ist die gleitende Klammer ein separates Protein (ein Homotrimer), keine Untereinheit der Polymerase.

Prokaryonten haben 5 und Eukaryonten mindestens 11 verschiedene DNA Polymerasen

Prokaryonten:
DNA-Pol I - Auffüllen von Okazaki-Fragmenten, Abbau des Primers
DNA-Pol II - Reparatur
DNA-Pol III - Replikation
DNA-Pol IV - DNA-Synthese auf beschädigter DNA
DNA-Pol V - DNA-Synthese auf beschädigter DNA

Eukaryonten 
DNA-Pol (alpha) - Primase, kurze DNA-Fragmente 
DNA-Pol (beta) - Reparatur
DNA-Pol (gamma) - Replikation des Mitochondriengenoms 
DNA-Pol (delta) - Replikation Folgestrang
DNA-Pol (epsilon) Replikation Leiitstrang
DNA-Pol (ab Kappa alle) - DNA-Synthese auf beschädigter DNA 

Nach Abbau des RNA-Primers bleibt am Folgestrang ein Stück einzelsträngige DNA übrig (der 3’ Űberhang)

Die Telomerase ist ein Ribonukleoproteinkomplex 

Telomere werden durch die Aktivität der Telomerase verlängert
-> Die RNA-Matrize der Telomerase bindet und verlängert den 3’ Űberhang der Chromosomenenden

die aus repetitiver DNA und assoziierten Proteinenbestehenden Enden der Chromosomen

UV-Licht kann benachbarte Pyrimidinreste im gleichen Strang crosslinken

Bakterien und Hefen können Pyrimidindimere photochemisch spalten und zu zwei Monomeren rekonvertieren

Desaminierung von C oder 5-Methyl-C ist die häufigste Ursache für Punktmutationen

Spontan desaminierte Basen werden durch die Basenexzisionsreparatur repariert

Pyrimidindimere können durch die Nukleotidexzisionsreparatur repariert werden

->Defekte in der Nukleotidexzisionsreparatur: Xeroderma pigmentosum Patienten

Transition: Ersatz eines Purins durch ein anderes oder eines Pyrimidins durch ein anderes

Transversion: Ersatz eines Purins durch ein Pyrimidin oder umgekehrt

Die Fehlpaarungsreparatur erkennt fehlgepaarte Basen oder kleine Insertionen

Ionisierende Strahlung (X-, γ-) kann Doppelstrangbrüche hervorrufen

Diese werden durch nicht-homologes „End-joining“ repariert
Doppelstrangbrüche können auch durch homologe Rekombination repariert werden

β-D-Ribofuranose

2-Desoxy-β-D-Ribofuranose

s.B.

s.B.

s.B.

s.B.

N-Glykosidisch mit Pentose verbundene Basen (Base + Zucker)

Adenosin (Desoxyadenosin)
Guanosin (Desoxyguanosin)
Cytidin (Desoxycytidin)
Uridin (nur RNA)
Desoxythymidin (nur DNA)

C-1 der Pentose ist mit N-9 der Purinbasen bzw. N-1
der Pyrimidinbasen verbunden

Nucleotide sind die Phosphorsäureester der Nucleoside (Nucleosidphosphate)
- > Die Esterbindung entsteht am C-3 oder C-5 der Pentose

Adenosin
Guanosin
Uridin
Cytidin
Thymidin

(Bei Desoxyribonukleosid mit Präfix Desoxy-)

Adenylat (AMP=Adenosin 5’Monophosphat)
Guanylat (GMP)
Uridylat (UMP)
Cytidylat (CMP)
Thymidylat (TMP)

(Bei Desoxyribonukleotid Präfix Desoxy- bzw. d-)

Nukleinsäuren sind Polymere aus Mononukleotiden, die über Phosphodiester-Bindungen verknüpft sind

Die Phosphatgruppe verbindet das C3’-Atom des einen Zuckers mit dem C5’-Atoms seines Nachbarn

Das Rückgrat der Nukleinsäuren besteht aus alternierenden Zucker- und Phosphatresten

Jedes DNA und RNA-Molekül hat ein 5’-Phosphat- und ein (freies) 3’-Hydroxylende. Per Konvention wird die Sequenz vom 5’- zum 3’- Ende gelesen.

Cytosin in der DNA desaminiert zu einem messbaren Prozentsatz spontan zu Uracil. Da Uracil mit Adenin paart, ist die Desaminierung potenziell mutagen (einer der Tochterstränge würde ein AU-Basenpaar statt einem CG Basenpaar enthalten).

In DNA eingebautes Uracil wird durch ein spezielles Reparaturenzym entfernt. Die Methylmarkierung
des Thymidins bewirkt, das Thymin von der Uracil-DNA-Glykosidase nicht erkannt
wird.

Wäre die Methylgruppe nicht vorhanden, könnte korrekt eingebautes Uracil nicht von durch Desaminierung gebildetem Uracil unterschieden werden.