Molekularbiologie

Eine ORC-Art, 1 ORC pro ORI, 1 ORC pro Replikationsgabel  ???

Der ORC erkennt ORI-Sequenzen auf DNA und kann daran binden. Durch die bindung ermöglicht er anderen Proteinen die Anlagerung was wiederum zur Anlagerung der Polymerase führt. Die Replikation kann dann starten.

Prä-m-RNA, Transkription

Processing: Umwandlung von prä-m-RNA in m-RNA

Translation: Proteinbiosynthese

Core Enzym + SigmaFaktor    Holoenzym

Das Core Enzym besteht aus 5 UE (alpha2, beta, beta', omega)

Die DNA-Sequenzen des Promotors in allen Organismen weist eine geringe Variabilität auf, das heisst, dass sie sich im Verlauf der Evolution nur wenig verändert hat. Sie ist also konserviert. Die Konsensus-Sequenz ist de Durchschnitts Promotorsequenz. Bei Prokayonten gibt es 2 typische Promotorsequenzen, die Pribnow-Box mit der Konsensussequenz TATAAT. Sie liegt 10 bp vor dem Transkriptionsstartpunkt (oftmals Bezeichnung mit +1). Die zweite Konsensussequenz TTGACA liegt 35 bp vor dem Start.

Schreibweisen: (-10)-Box: 5'-TATAAT-3' und (-35)-Box: 5'-TTGACA-3'. Bei den Eukaryonten gibt es 3 unterschiedliche RNA-Polymerasen, die an verschiedenen Promotorsequenzen binden. Eine typische Konsensussequenz für die RNA-Polimerase II ist die TATA-Box. Sie befindet sich 25-30 bp vor dem Transkriptionsstartpunkt. Schreibweisen : (-10)-Box: 5'-TATAAT-3' und (-35)-Box: 5'-TTGACA-3' 

m-RNA, t-RNA, r-RNA

Der Sigma-Faktor wechselwirkt mit der DNA-Helix-Außenseite und hilftder DNA-Polymerase den Promotor zu finden und so zu arbeiten. Er erkennt spezifische Motive in der doppelsträngigen DNA. Bei diesen handelt es sich um Sequenzen, die als Minus-10-Region (Pribnow-Box) und Minus-35-Box bezeichnet werden, da sie 10 bzw. 35 Nucleotide stromaufwärts vom Transkriptionsstart, der das erste Nucleotid der RNA darstellt, lokalisiert sind.

Der Rho-Faktor ist ein Protein, das durch Anlagerung an die m-RNA und Waderung zur RNA-Polymerase, die Termination der Transkription hervorruft. 

Ja, die DNA kann auch die Termination codieren. Durch inverted repeats, die transkribiert werden und komplementär zueinander sind bilden sich in der RNA durch Basenpaarung Sekundärstrukturen(Stammschleifen / stem loops / Haarnadelschleifen) aus.

Der Matritzenstrang ist der Strang der Doppelhelix, an dem während der Transkription die Synthese der m-RNA erfolgt. Welcher der beiden Stränge der Matritzenstrang ist, kann von Gen zu Gen verschieden sein. Der Matritzenstrang wird auch Codogener Strang genannt. 

Kontrollabschnitt auf der DNA, der als Signal für den Beginn der Ablesung eines Gens wirkt. An diesen kann die RNA-Polymerase binden, um dann mit dem Ablesen zu beginnen. Ein Gen ohne Promotor kann nicht abgelesen werden.

Transkriptionseinheit ist die gesamtheit der Nukleinsäuresequenz, die vom Transkriptionsstartpunkt bis zur Terminationsstelle abgelesen und in RNA umgesetzt wird = Gen. Unterteilt wird die Transkriptionseinheit in regulatorische Abschnitte und kodierende Abschnitte. 

Eine Transkriptionseinheit(=Operon) enthält ausser der Matritze für die Transkripte eine Anzahl von Signalen. Es gibt auf der DNA Start- und Stopsignale, die den Anfang und das Ende einer Transkriptionseinheit (eins Operons) markeiren. Es gibt darüber hinaus Bindungsstellen für Proteine, die die Transkription bestimmter Abschnitte fördern, hemmen, oder sogar blockieren. 

t-RNA dient als transporter der die nötigen Aminosäuren bei der Translation bereitstellt. 

An der m-RNA wiederum wird abgelesen welche Aminosäure benötigt wird.

Sie belädt die t-RNA mit der richtigen, zu ihr pasenden Aminosäure.

1. Kleine UE bindet an mRNA
2. Große UE bindet
3. Ribosom sucht Startcodon (AUG) und bindet eine Methionin-t-RNA 
4. Ribosom sucht das nächste Triplett und bindet passende t-RNA
5. Knüpfen der Peptidbindug zwischen den 2 Aminosäuren.
6. Wiederholung der Schritte 4 und 5 bis das Ribosom auf ein Stopcodon trifft. 
7. Beenden der Synthese, zerfall der UE

Initation ist der entscheidende Schritt. Sie führt zur Bildung eines funktionsfähigen ribosomalen Komplexes. Dazu benötigt es verschiedene IF (Initationsfaktoren)

Ribosome bestehen aus 2 UE, die veschiedene Proteine und r-RNA enthalten.

16s UE Anlagerung an m-RNA

5s-rRNA Bindung der t-RNA

Erkennungssequenz auf der m-RNA, 3-9 Nukleotide lang, stellt sicher, dass da Ribosom mit 16s UE an der richtigen Stelle andockt.

DNA: Deoxyribonucleic acid

RNA: Ribonucleic acid

Nukleotid = Zucker+Base+Phosphat

Nukleosid = Zucker+Base

Purine: Adenin, Guanin

Pyrimidine: Cytosin, Thymin, Uracil

Die Wasserstoffbrücken bewirkendas Ausbilden eines DNA Doppelstranges.

A und T paaren mit 2 H-Brücken.

C und G paaren mit 3 H-Brücken.

Lange Moleküle können so am platzsparensten untergebracht werden. Die Helix erlaubt Zugang von allen Seiten, so dass die DNA von allen Seiten abgelesen werden kann.

Die Basen der DNA haben eine bestimmte Abfolge = Sequenz. Diese Sequenz wird als Buchstabenfolge mit Orientierung angegeben.:

Oberer Strang 5'-Sequenz-3'

Unterer Strang 3'-Sequenz-5'

Die Basen des oberen und des unteren Stranges sind komplementär.

Die Basensequenz der DNA bzw. mRNA wird übersetzt bzw. translatiert. 3 Basen (=Triplet) codieren für eine AS. Die Abfolge der AS entspricht dann der Primärstruktur der gebildeten Proteine.

Prokarionten

Meist Ringförmig,

1-50 pro Zelle

Replikation an Zellzyklus gebunden

DNA ist Nackt

An der inneren Zellmembran befestigt.

Einige Prokarionten Enthalten zusätzliche Informationen auf Plasmiden

Eukarionten

Lineare DNA Stränge

Mehrere Stränge (Chromosomen), meist diploid oder polyploid.

Ungerade Anzahl Anzahl ausser 1 führen meist zu Infertilität

DNA ist nicht nackt sondern ist aufgewickelt auf Histone, und bilden Nuclesome

DNA ist in Zellkern.

Replikation dient der Verdopplung des genetischen Materials.

Transkription und Translation dienen der Expression von Genen.

In der Metaphase der Mitose bzw. Meiose.

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Gonosomen

Chromatidenverbindung, Angriffspunkt für Spindelapparat, hochrepetitive Sequenz.

Enden der DNA-Stränge aus vielen repetitiven Sequenzen(Beim Menschen AGGGTT), Seqeunz kann bis mehrere 1000male vorliegen und Endet in einem Einzelstrang.

Sekundärstruktur, die durch sogenannte invertet repeats(=Palindrome) entsteht. Die komplementären Sequenzen lagern sich aneinander und bilden Schleifen. Dient der Termination der Transkription. 

Abweichen der normalen Anzahl an bp pro Umgang(normal 10,4 bp). Über- bzw. Unterspiralisierung. Entsteht durch Topoisomerasen(in Bakterien) oder Bindung an Proteine(Eukarionten). Dient der Regulation der Replikation und Transkription.

Die Replikation ist nur teilweise an den Zellzyklus gebunden. Vor dder Zellteilung muss das genetische Material verdoppelt werden. Die Replikation findet in der S-Phase des Zellzyklus statt. Bei Einzellern führt der Zellzyklus und die Zellteilung zur Reproduktion. Bei Vielzellern nicht. 

M, G1, S, G2