Zellbiologie
FS 13
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Flashcards
α-Helix
Wasserstoffbindungen zwischen Peptidbindungen: CO-Gruppe und NH-Gruppe der viertnächsten Aminosäure in der Kette
β-Faltblatt
Wasserstoffbindungen zwischen Peptidbindungen: CO-Gruppe und
NH-Gruppe benachbarter β-Stränge
3´und 5´Enden
Ein Nukleotid besteht aus Zucker, Phosphatrest und Base.
Die Kohlenstoffatome des Zuckers werden nummeriert, von 1 bis 5.
Hängt man bspw. 3 Nukleotide aneinander, so ist am einen Ende das 3. C-Atom des Zuckers ungebunden (3‘-Ende), an der anderen Seite ist das 5. C-Atom des Zuckers ungebunden (5‘-Ende). Daher spricht man von diesen Bezeichnungen.
5`Cap-Struktur
Die Cap-Struktur (zu deutsch Kappe) ist eine chemische Veränderung an mRNA-Molekülen in Eukaryoten, die die Stabilität der RNA drastisch erhöht und wichtig für den Transport der RNA aus dem Kern in das Cytoplasma und die darauf folgende Translation der mRNAs durch die Ribosomen ist.
Dabei handelt es sich meist um ein modifiziertes Guanin-Nukleotid, welches während der Transkription des Gens über eine seltene 5’-5’-Phosphodiesterbindung an das Kopfende der RNA geknüpft wird (engl. Capping). Capping findet wie auch das Splicing und die Polyadenylierung (engl. Tailing) cotranskriptionell statt, das heißt noch während die RNA-Polymerase die RNA synthetisiert. Man spricht daher auch von einer RNA-Fabrik.
Actinfilamente
Fasern mit 7 nm Durchmesser, die aus Aktin bestehen; Stabilisation der äusseren Zelle, Motorproteine des Aktin zuständig für Kurzstreckentransport zum Beispiel von Vesikeln zur Plasmamembran, Bewegung der Muskulatur etc.
Allgemeine Transkriptionsfaktoren
Allgemeine Transkriptionsfaktoren als Untereinheiten der zur Transkription benötigten Proteinkomplexe übernehmen verschiedene Aufgaben und binden dabei entweder direkt an die DNA, zum Beispiel an allgemeine Motive wie Promoterelemente (etwa die TATA-Box), an die RNA-Polymerase oder an andere Proteine des Präinitiationskomplexes.
Diese "basalen" Transkriptionsfaktoren treten stets als Komplexe mit anderen Proteinen auf. Durch das Binden an die DNA stellen sie eine Art "Plattform" für die RNA-Polymerase her, die Polymerase bindet an die Plattform, und die Transkription wird initiiert. Transkriptionsfaktoren sind in ihrer Struktur divers und haben unterschiedliche Aufgaben. Einige besitzen Bindestellen für wichtige Regulatoren (z. B. für Antiterminatoren), andere haben Proteinkinase-Funktionen oder zeigen Helicase-Aktivität (z. B. TAF250-TFIID). Sie sind ubiquitär, d. h. in allen Zellen eines Organismus gleichmäßig vorhanden, und haben an der spezifischen Genregulation meist keinen Anteil.
Aktivator-Protein
ein DNA-bindender Stoff, z. B. die niedermolekulare Arabinose oder Regulator-Proteine, die an die Operator-Bindestelle, in 3'-Richtung vor dem Operator binden und dadurch die Affinität der RNA-Polymerase an den Promotor erhöht, wodurch die Transkription des Gens (oder Operons) aktiviert wird. Der Aktivator wird durch einen Coaktivator (Signalstoff) beziehungsweise Induktor aktiviert.
Der Aktivator erlaubt die Umstrukturierung der DNA!!
ATP
Adenosintriphosphat (ATP) ist ein Nukleotid, bestehend aus dem Triphosphat des Nucleosids Adenosin (und als solches ein energiereicher Baustein der Nukleinsäure RNA).
ATP ist jedoch hauptsächlich der universelle und unmittelbar verfügbare Energieträger in jeder Zelle und gleichzeitig ein wichtiger Regulator energieliefernder Prozesse. Das ATP-Molekül besteht aus einem Adeninrest, dem Zucker Ribose und drei Phosphaten (α bis γ) in Ester- (α) bzw. Anhydridbindung (β und γ).
Bakterien
biochemische Fabriken, die einfache
Chemikalien in sehr komplexe Moleküle verwandeln
Können
enorm wichtig: Bakterien im Darm
Krankheitserreger: Yersinia pestis, Streptomyces, Vibrio
cholerae, E. coli, Salmonella etc.
Cholesterin
ein in allen tierischen Zellen vorkommender Naturstoff.ein lebenswichtiges Sterol und ein wichtiger Bestandteil der Plasmamembran. Es erhöht die Stabilität der Membran und trägt gemeinsam mit Proteinen dazu bei, Signalstoffe in die Zellmembran einzuschleusen und wieder hinauszubefördern. Der menschliche Körper enthält etwa 140 g Cholesterin. Da es in Wasser nicht löslich ist, befinden sich über 95 % des Cholesterins innerhalb der Zellen.
u.A. Steroide (Stoffklasse der Lipide, vielfältige Aufgaben) die eine hydrophobe Wechselwirkung mit den Lipiden eingehen und die ansonsten flexible Biomembran verfestigen
Cytoskellet
aus Proteinen aufgebautes Netzwerk im Zytoplasma eukaryotischer Zellen; verantwortlich für die mechanische Stabilisierung der Zelle und ihre äußere Form, für aktive Bewegungen der Zelle als Ganzes, sowie für Bewegungen und Transporte innerhalb der Zelle; besteht aus
Mikrotubuli, Aktinfilamenten, Intermediärfilamenten
Disulfidbrücken
Disulfidbindung ist die kovalente Bindung (eine Atombindung) zwischen den Schwefel-Atomen zweier Cystein-Moleküle, die in der Aminosäureseitenkette eines Proteins vorkommen; können intra- (inerhalb eines Mols) und intermolekular (zwischen versch. Mols) sein
DNA-Polymerasen
Enzyme, welche die Synthese von DANN aus Desoxyribonukleotiden an einer DANN-Matrize katalysieren. DANN-Polymerasen spielen eine Schlüsselrolle bei der DANN-Replikation
DNA-Helikase
Trennt die beiden DNA Stränge
Endosymbionten
chemotrophe und phototrophe Bakterien von anderen prokaryotischen Zellen (möglicherweise Archaeen) wurden durch Phagozytose aufgenommen und dadurch zu Endosymbionten. Später haben sich die Endosymbionten zu Zellorganellen in ihren Wirtszellen entwickelt. Die Komplexe aus den Wirtszellen und den darin befindlichen Organellen sind Eukaryoten
à Endosymbiontentheorie
Bsp.: Mitochondiren, Chloroplasten, Plastiden
Enhancer
auch Transkriptionsverstärker genannt; Abschnitte mit charakteristischer Basenabfolge in der eukaryotischen DNA, die (wie auch die Silencer), zu den cis-Elementen gehören. Sie beeinflussen die Anlagerung des Transkriptionskomplexes an den Promotor und verstärken somit die Transkriptionsaktivität eines Gens. Entscheidend für diese Transkriptionsverstärkung ist die räumliche Orientierung des Enhancers zum Promoter (Enhancer-Promoter-Wechselwirkung). Somit kann der Enhancer bis zu mehrere tausend Basen vor (upstream) oder hinter (downstream) dem Promoter liegen und trotzdem durch die dreidimensionale Supercoil-Struktur der DNA in die räumliche Nähe der Promotersequenz gebracht werden. An der Ausbildung dieser Strukturen sind ebenfalls die Histone beteiligt. Die DNA-Strukturmerkmale, die an der Steuerung der Transkription beteiligt sind, sind komplex und vielfältig.
GFP
green fluorescent protein; bei Anregung mit blauem oder ultraviolettem Licht: grünes fluoresziere; Bei Gen-spezifischer Fusion mit beliebigen anderen Proteinen des GFP kann durch die Fluoreszens so die räumliche und zeitliche Verteilung des anderen Proteins in lebenden Zellen, Geweben oder Organismen direkt beobachtet werden
GTPasen
Regulieren Prozesse in der Zelle und werden selber von anderen Proteinen reguliert wobei sie ihre Konformation ändern; Ativ = GTP, Inaktiv = GDP
Histone
basische Proteine, die im Zellkern von Eukaryoten vorkommen. Sie sind als Bestandteil des Chromatins für die Verpackung der DNA (es sind Spulen, um welche sich die DNA windet), aber auch für die Expression mancher auf ihr codierten Gene von essentieller Bedeutung
à
Intermediärfilamente
eine Reihe von Proteinfilamenten, alle sehr ähnliche Eigenschaften; sie können, da sie deutlich stabiler als Mikrotubuli und Aktinfilamente sind, am besten mechanische Zugkräfte aufnehmen. Aus diesem Grund dienen sie hauptsächlich der mechanischen Stabilisierung der Zellen. Sie bilden deren Stützgerüst und strahlen in bestimmte Zellverbindungen ein
Intramolekulare Basenpaarung (RNA)
Basenpaarungen, die eine Haarnadelstruktur (engl. stem-loop) bilden, kommen in einsträngiger DNA und häufiger in RNA vor.
Haarnadelstrukturen treten zum Beispiel in pre-microRNA und tRNA auf. tRNAs bestehen aus einer kleeblattförmigen Anordnung von drei echten Haarnadelstrukturen und einer vierten Helix. Das Anticodon, das während der Translation ein Codon erkennt, sitzt auf einer der ungepaarten Schleifen der tRNA. Zwei in einander geschachtelte Haarnadelstrukturen treten in Pseudoknoten auf, wobei die Schleife der einen einen Teil der zweiten Haarnadelstruktur bildet.
Liganden
Besonderheit der Komplexverbindung und der Unterschied zur kovalenten Bindung besteht darin, dass bei der koordinativen Bindung beide Bindungselektronen vom Liganden zur Verfügung gestellt werden: ein Ligand muss dementsprechend über mindestens ein freies Elektronenpaar verfügen (Lewis-Base)
Lipide
lipophiler Kohlenwasserstoff-Rest und eine polare hydrophile Kopfgruppe, weshalb sie in polaren Lösungsmitteln wie Wasser Micellen oder Membranen bilden
Lysosomen
Abfalleimer der Zelle
Membranorganellen
Mitochondrien (Atmung ATP, oxidative Phosphorylierung), Chloroplasten (Photosythese), Lysosomen (Verdauung)
Mikrotubuli
Auffälligste Bestandteile des Zytoskeletts; für längere Transportvorgänge und die Bewegungen bzw. Befestigung der Organellen im Zytosol zuständig
Mitochondrium
von einer Doppelmembran umschlossenes Organell mit eigener Erbsubstanz; Kraftwerke der Zelle da sie u.A. das energiereiche Molekül Adenosintriphosphat bilden; Entwickelten sich aus Bakterien
monomer
Reaktionfähigkeit von Molekülen, sich zu molekularen Ketten oder Netzen, zu unverzweigten oder verzweigten Polymeren, zusammenschließen zu können
Nucleolus
Kernkörperchen, im Zellkern eukaryotischer Zellen anwesend sind ;besteht hauptsächlich aus RNA und Protein; nicht von einer Membran umgeben; enthalten einen speziellen Teil des Genoms, sie nehmen an der Produktion der 40S- und 60S-Einheiten des Ribosoms teil
Nucleosomen
Histone, um die DNA gewickelt ist