Zellbiologie
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Lernkarten
Base: Thymin statt Uracil; Doppelhelix statt Einzelstrang; RNA kann in verschiedensten Arten falten, DNA nicht
RNA-Polymerase
Lokale Öffnung der DNA-Helix, Addition von einem Nukleotid in 5’ nach 3’-Richtung
Nein, aber es kann eine neue Synthese beginnen, bevor die alte abgeschlossen ist !
Ca. 50 Sekunden
RNA polymerase macht kein „proofreading“, kontrolliert also das vorletzte Nukleotid nicht auf korrekte Paarung!
Der grosse Teil der DNA spezifizieren die AA-Sequenz von Proteinen. RNA, die aus solchen DNA-Sequenzen übersetzt wurde, heisst mRNA (messenger RNA).
Ribosomale RNA bildet die Grundstruktur der Ribosomen und katalysieren die Proteinsynthese.
Transfer RNA dient als Adapter zwischen Aminosäuren und mRNA bei der Proteinsynthese.
Promoter. RNA polymerase erkennt den promoter auch in der geschlossenen Doppelhelix-Form aufgrund der nach aussen gerichteten Baasenteilen.
Terminator
Der Sigma-Faktor erkennt den Promoter. Er trennt sich von RNA polymerase nachdem ca. 10 Nukleotiden synthetisiert wurden. Nach Fertigstellung der RNA bindet er wieder mit RNA polymerase.
RNA-Synthese arbeitet in 5’ zu 3’-Richtung, also wird der DNA-Strang in 3’ zu 5’-Richtung verwendet.
Bei den Eukaryoten muss die gebildete RNA den Zellkern verlassen, bei den Prokaryoten ist sie schon im Zytoplasma. Bevor der Zellkern verlassen wird, geschehen weiter Vorgänge (RNA capping, Polyadenylation, Entfernen von Introns).
primary transcript
An das 5’-Ende wird ein atypisches Guanin (G)-Nukleotid mit einer Methyl-Gruppe angehängt (5’-5’-Bindung). Dies geschieht normalerweise schon bevor die Transkription abgeschlossen ist. Dies geschieht nur bei Eukaryoten.
Nach der Transkription werden am 3’-Ende ca. 100-200 Adenin-Nukleotide angehängt. Dies geschieht nur bei Eukaryoten.
Einerseits wird das mRNA-Molekül stabiler, andererseits erkennen die Enzyme bei der Proteinsynthese, dass beide Enden korrekt und somit die mRNA korrekt ist.
Codierende Sequenzen: Exons; nicht codierende Sequenzen: Introns.
RNA splicing: Die nicht kodierenden Sequenzen (Introns) werden entfernt.
Jedes Intron enthält eine bestimmte Sequenz, die mitteilt, dass dieser Teil nicht benötigt wird. Diese Sequenz befindet sich am Anfang/Ende oder in der Nähe des Introns.
Small nuclear ribonucleoprotein particles (snRNPs), pronounced „snurps“. Wichtig: Komplex aus protein und RNA.
Die entfernten Introns werden zu einem Lariat gebogen und die anschliessenden Exons miteinander verbunden. Es sind über 50 Enzyme am Spleissvorgang beteiligt, vermutlich, weil die Fehlerrate sehr klein bleiben muss.
Die tRNA (transfer RNA)
Überall gleich ausser in Mitochondrien.
Durch ein spezielles Zeichensetzungssignal am Anfang und am Schluss.
Drei Nukleotiden ergeben ein Codon. Es gibt also 64 versch. Möglichkeiten: mehrere Codons stehen für ein und dieselbe AA.
Das tRNA-Molekül faltet sich in Kleeblattform. So, dass sie einerseits zum komplementären Codon auf der mRNA passen (Anticodon) und andererseits an die Aminosäure.
Durch spezielle aminoacyl-tRNA syntheases, welches kovalente Bindungen herstellt. Jede AA hat spezielle Synthease (20 Syntheasen)
Protein für Ribosomen werden im Zytoplasma synthetisiert, in den Kner importiert und im Nucleus zusammen mit der dort synthetisierten rRNA zu Makromolekülen zusammengesetzt!
Ribosom geht entlang mRNA, nimmt jede tRNA und bindet die daran angehängte AA.
Ein Ribosom hat drei Bindungsstellen: EPA; Step 1: ein mit AA beladene tRNA bindet mittels Basenpaarung an mRNA an A-Stelle; Step 2: Carboxylgruppe der AA in P wird gebrochen und mit AA in A gebildet, Weiterreichung an E-P; Step 3: mRNA um 3 Nukleotide weiterbewegt. Bereit für Step 1.
Mit dem Codon AUG. die initiator tRNA trägt ein Methionin als AA alle neu synthetisierten Proteine tragen ein Mehionin an ihrem N-Terminus.
Mehrere: UAA, UAG oder UGA!
Mehrere Ribosomen arbeiten gleichzeitig an einer mRNA. Ein neues Ribosom kann beginnen, sobald das vorherige genügend weit weg ist.
M Phase (Mitose, Cytokinesis) und Interphase
S Phase, Zwischenphase 1 (G1) und Zwischenphase 2 (G2)
S: DNA-Replikation; G1: Zellwachstum; Kontrolle, ob Bedingungen für Teilung günstig. Schäden an der DNA lassen Zellzyklus hier stehen; G2: Kontrolle, ob DNA korrekt verdoppelt und Bedingungen für Mitose günstig.
Während der gesamten Interphase
Die Chromosomen werden kondensiert.