Biologie 1
1. Semester (Vom Gen zum Protein)
1. Semester (Vom Gen zum Protein)
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Flashcards
Transkription
- die Synthese der RNA wird durch die DNA gesteuert
- das nach der Synthese entstandene RNA Molekül ist ein Transkript des Gens --> enthält den Bauplan für ein Protein
Translation
- spielt sich in den Ribosomen ab
- übersetzen die Basenfolge der mRNA in die Aminosäuresequenz des Polypeptids
genetischer Code
besteht aus dre "Kreisen" und zeigt die möglichen Basentripletts, welche die Aminosäuren aufbauen
Ribosom
vemittelt die spezifische Bindung der tRNA Anticodons mit den Codons der mRNA
mRNA
- Messenger- RNA
- überträgt die Informationen für die Aminosäuresequenz eiens Proteins von der DNA auf die Ribosomen
- anstelle von Thymin tritt Uracil
tRNA
- Transfer- RNA
- adaptermolekül bei der Proteinsynthese
- übersetzt mRNA Codons in Aminosäuren und transportiert Aminosäuren zu den Ribosomen
DNA
- Nukleinsäure
- Genmaterial der meisten Arten mit Ausnahme einiger Viren
RNA
- Nukleinsäure
- Zellbestandteil mit verschiedenen Aufgaben
- Mononukleotide der RNA unterscheiden sich dadurch, dass sie den Zucker Ribose und anstelle der Base Thymin die Base Uracil enthalten
DNA- Doppelhelix
- beide Stränge sind gegenläufig --> Antiparallel
- 1 Strang enthält genetische Information (codogener Strang), anderer wird nicht für die Synthese von Zellbestandteilen verwendet
- A/ T (2 H- Brücken)
- G/C (3 H- Brücken)
Antiparallelität der DNA Stränge
Proteine benennen, die zur Replikation der DNA benötigt werden und deren Funktion erklären
1. Der DNA Doppelstrang wird reissverschlussartig geöffnet. Die DNA-Helicase bricht die H-Bindungen auf.
2. An die Basen der geöffneten Einzelstränge lagern sich frei schwimmende Nucleotiden gemäss Komplementärregel.
3. DNA-Polymerase verbindet die angelagerten Nucleotiden. Sie setzt sich am 3’ Ende an und synthetisiert in Richtung 5’ à 3’.
4. Der Leitstrang kann somit fortlaufend synthetisiert werden.
5. Der Folgestrang wird Stück für Stück hergestellt indem immer neue DNAPolymerasen ansetzen und gegen die Laufrichtung synthetisieren. è Okazaki Fragmente
6. Okazaki Fragmente werden durch die Ligase verbunden.
DNA- Replikation
- alte DNA- Doppelstrang wird reissverschlussartig geöffnet
- Enzym DNA- Helicse brucht dazu H- Brücken zwischen beiden Polynukleotid Strängen
- frei herumschwimmende Nukleotide lagern sich an die Basen der beiden geöffneten Einzelstränge
- DNA- Polymerase verbindet die angelagerten NUkleotide durch Esterbindungen zu einem neuen Strang
- der eine Strang kann forlaufend hinter der Replikationsgabel synthetisiert werden (Leitstrang)
- andere Strang muss Stück für Stück hergestellt werden
--> immer neue Polymerase werden bei der Gabel angesetzt und gegen die Laufrichtung synthetisiert (Folgestrang)
--> anschliessend werden Fragmente durch Enzym Ligase verbunden
Gen
- Gen ist eine DNA- Region
- Produkt ist entweder Polypeptid oder RNA- Molekül
Introns
- nicht codierende Bereiche von Genen/ RNA Transkripten
- befinden sich zwischen den codierenden
- Anzahl der Intron pro Gen variiert stark. Prokaryontische Gene enthalten keine Introns.
- Funktion der Introns: die meisten Introns haben keine deutliche/bekannte Funktion
Exons
- codierende Bereiche von Genen/ RNA- Transkripten
Translation
Primärtranskript mit Introns und Exons entsteht
Vermutung Funktion Introns
- regulierenden Effekt auf die Zelle
- kontrollieren die Genaktivität
- erhöhen Chance für Crossing-over und Rekombination
Aufbau der Gene mit Exons und Introns erklären
RNA-Transkripte enthalten viele nicht codierende Bereiche (=Introns), welche sich zwischen codierenden Basenfolgen (=Exons) befinden.
Nach der Transkription entsteht eine primäre RNA mit Introns + Exons.
Die Introns werden entfernt. Die Exons werden zusammengespleisst. Ein Cap und ein PolyA Schwanz werden hinzugefügt. Eine mRNA entsteht und gelangt durch die Kernporen in das Zellplasma.
Struktur und Funktion der Transfer- RNA
- L- Form rührt daher, dass einige Nukleotide Wasserstoffbrücken zu anderen Nukleotiden des selben Stranges bilden
- Am 3‘ Ende ist die „Andockstelle“ für die Aminosäuren.
- Flexibilität bei der Basenpaarung wird als
Wobbling bezeichnet Die dritte Base des Anticodon muss nicht immer genau zu der des Codons passen. Hypothese erklärt, warum z.B. UUA und UUG im genetischen Code beide für Leucin stehen.
Anticodon
Sequenz aus drei Nukleotiden, mit der sich die tRNA an die mRNA bindet -->ist also komplementär zum entsprechenden Basentriplett (Codon).
Initiation
Erkennung des Start-Codons durch den Initiationskomplex
Elongation
pro Zyklus wird die wachsende Polypeptidkette um eine Aminosäure verlängert
Termination
Erkennung des Stop-Codons, Dissoziation des Komplexes
Translation Proteinsynthese-Apparat Elongation
1. Bindung der beladenen tRNA an A-site aufgrund der Codon-Anticodon- Wechselwirkung (Ausnahme: Initiator met- tRNA bindet an P-site)
2. Knüpfung der Peptidbindung an der A-site (durch die Peptidyltransferase katalysiert)
3. Translocation der Peptidyl-tRNA von A- zur P-site und Bewegung der unbeladenen tRNA zur E-site
Aufbau der Ribosomen erklären
Ribosom: kleine Untereinheit mit mRNA Bindungsstelle und grosse Untereinheit mit 3 tRNA Bindungsstellen A, P, E.
Transport von Polypeptiden an bestimmte Zielorte
Wenn das entstehende Protein in der Zelle bleiben soll, wird sie auch dort beendet („freie Ribosomen“).
Soll das Protein jedoch in ein bestimmtes Organell (ER, Golgi, Endosomen etc) hinein oder soll es ganz aus der Zelle ausgeschieden werden (Bsp. Insulin), besitzt es am Anfang ein Signalpeptid (ca. 20 Aminosäuren).