genetischer Code/Splicing

Question 1

Was versteht man unter dem zentralen Dogma der Molekularbiologie?

Answer 1

DNA -> RNA -> Protein; Informationsfluss von DNA über Transkription in RNA und Translation in Protein.

Question 2

Wie unterscheidet sich die Transkription zwischen Prokaryoten und Eukaryoten?

Answer 2

Bei Eukaryoten findet sie im Zellkern statt und umfasst RNA-Prozessierung; bei Prokaryoten im Zytoplasma ohne Splicing.

Question 3

Welche RNA-Prozessierungsschritte finden bei Eukaryoten statt?

Answer 3

5’-Capping, Splicing, 3’-Polyadenylierung.

Question 4

Was ist die Funktion von Introns?

Answer 4

Werden entfernt; ermöglichen alternatives Splicing und erhöhen Proteinvielfalt.

Question 5

Was sind Exons?

Answer 5

Codierende Bereiche eines Gens, die nach dem Splicing in der mRNA verbleiben.

Question 6

Was passiert beim RNA-Splicing?

Answer 6

Introns werden entfernt, Exons werden zusammengefügt, sodass eine kontinuierliche codierende Sequenz entsteht.

Question 7

Welche Funktion hat das Spleißosom?

Answer 7

Erkennt Spleißstellen und katalysiert die Entfernung von Introns.

Question 8

Welche snRNAs sind im Spleißosom enthalten?

Answer 8

U1, U2, U4, U5, U6.

Question 9

Welche Rolle spielt U1 snRNP beim Splicing?

Answer 9

Bindet an die 5’-Spleißstelle.

Question 10

Welche Rolle spielt U2 snRNP beim Splicing?

Answer 10

Bindet an die Branchsite (Verzweigungsstelle) des Introns.

Question 11

Welche Rolle spielt U4 snRNP beim Splicing?

Answer 11

Maskiert katalytische Aktivität von U6 und wird später freigesetzt.

Question 12

Welche Rolle spielt U5 snRNP beim Splicing?

Answer 12

Richtet die beiden Exons aus und unterstützt die Exon-Exon-Verknüpfung.

Question 13

Welche Rolle spielt U6 snRNP beim Splicing?

Answer 13

Katalysiert die Splicingreaktion.

Question 14

Was ist die Branchsite im Splicing?

Answer 14

Adenosin-haltige Sequenz innerhalb des Introns, an der die Lassostruktur gebildet wird.

Question 15

Was initiiert die Splicingreaktion?

Answer 15

Die 2’-OH Gruppe des Branchpoint-Adenosins greift die 5’-Spleißstelle nukleophil an und bildet eine Lariatstruktur.

Question 16

Was passiert in der zweiten Phosphoryl-Transferase-Reaktion beim Splicing?

Answer 16

Die 3’-OH Gruppe des Exons greift das 5’-Phosphat des nächsten Exons an, sodass Introns entfernt und Exons verknüpft werden.

Question 17

Warum ist alternatives Splicing biologisch wichtig?

Answer 17

Ein Gen kann mehrere Proteine kodieren, erhöht Proteomvielfalt und funktionelle Flexibilität.

Question 18

Wie viele menschliche Gene werden alternativ gespleißt?

Answer 18

Ca. 95%.

Question 19

Was ist der genetische Code?

Answer 19

Triplett-Code aus 3 Basen, der für eine Aminosäure codiert.

Question 20

Warum spricht man vom degenerierten genetischen Code?

Answer 20

Weil mehrere Codons für die gleiche Aminosäure codieren.

Question 21

Wie viele mögliche Codons gibt es?

Answer 21

64 (4³).

Question 22

Was ist ein Codon?

Answer 22

Eine Abfolge von drei Nukleotiden, die eine Aminosäure codieren.

Question 23

Was sind Start- und Stopcodons?

Answer 23

Startcodon (AUG) initiiert Translation, Stopcodons (UAA, UAG, UGA) beenden sie.

Question 24

Was ist die Funktion der tRNA?

Answer 24

Transportiert Aminosäuren zu Ribosomen und paart ihr Anticodon mit dem Codon der mRNA.

Question 25

Was ist Wobble-Basenpaarung?

Answer 25

Dritte Base im Codon ist flexibel, sodass eine tRNA mehrere Codons erkennen kann.

Question 26

Warum ist Wobble-Basenpaarung effizient?

Answer 26

Es werden weniger tRNAs benötigt, da eine tRNA mehrere Codons dekodieren kann.

Question 27

Was ist Aminoacyl-tRNA-Synthetase?

Answer 27

Enzym, das spezifische Aminosäuren an ihre passende tRNA bindet (ATP-verbrauchend).

Question 28

Wie funktioniert Aminoacyl-tRNA-Synthetase?

Answer 28

Bindet AA + ATP → bildet AA-AMP; anschließend überträgt sie die AA auf die tRNA und setzt AMP frei.

Question 29

Wie viele verschiedene Aminoacyl-tRNA-Synthetasen gibt es beim Menschen?

Answer 29

20 – eine pro Aminosäure.

Question 30

Welche RNA-Arten sind für die Translation wichtig?

Answer 30

mRNA (Codons), tRNA (Aminosäuretransport), rRNA (Teil der Ribosomenstruktur).

Question 31

Welche Aufgabe hat rRNA?

Answer 31

Bildet mit Proteinen die Ribosomen und katalysiert Peptidbindungen bei der Translation.

Question 32

Warum muss prä-rRNA prozessiert werden?

Answer 32

Um funktionelle rRNA-Einheiten durch Spaltung und Faltung zu bilden.

Question 33

Wie ist die tRNA strukturiert?

Answer 33

Kleeblattstruktur, die sich zu einer L-Form faltet; Anticodon-Schleife bindet mRNA-Codon.

Question 34

Wie viele Basen hat das Anticodon einer tRNA?

Answer 34

Drei.

Question 35

Was ist ein snRNP?

Answer 35

Komplex aus snRNA und Proteinen, Bestandteil des Spleißosoms.

Question 36

Welche Energiemoleküle werden für Splicing benötigt?

Answer 36

Viele ATPs, da Splicing ein energieaufwändiger Prozess ist.

Question 37

Was passiert, wenn Splicing fehlerhaft abläuft?

Answer 37

Es entstehen falsche mRNA-Produkte, was zu nicht-funktionellen oder schädlichen Proteinen führen kann.

Question 38

Was ist die Lariatstruktur beim Splicing?

Answer 38

Eine Lassostruktur des Introns nach Angriff der Branchpoint-Adenosin-2'-OH Gruppe auf die 5'-Spleißstelle.

Question 39

Welche Basen entsprechen Y, R und N im Konsensus-Code?

Answer 39

Y: T/C, R: G/A, N: G/A/T/C.

Question 40

Wie kommt die Aminosäure an die tRNA?

Answer 40

1. Aminoacyl-tRNA-Synthetase (ARS) aktiviert AS, indem sie an AS und ATP bindet: AS + ATP + ARS --> Pyrophosphat + ARS(AA-AMP)-Komplex 2. Der Komplex bindet an tRNA-Molekül (katalysiert von ARS 3. Freisetzung von AMP, AS + tRNA werden von Enzym gelöst