Hlutapróf 2 Flashcards

(187 cards)

1
Q

loka afurð umritunar getur verið:

A

tRNA

rRNA

mRNA

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

3 gerðir af RNA sameindum sem taka þátt í nýmyndun próteina

A

tRNA

rRNA

mRNA

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

segðu frá RNA sameindum

A

hafa uracil í stað tymine

eru oftast einþátta

hafa tvo OH hópa (ribosa) en ekki deoxyribosa

basaparast samt eins og DNA
U-A
G-C

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

segðu frá rRNA sameindum

A

mynda complexa með próteinum (ríbósóm)

sjá um nýmyndun próteina

það eru til 4 gerðir af rRNA sameindum í mönnum
- 28S
- 18S
- 5,8S
- 5S

talið að um 80% af öllum RNA sameindum í frumum er rRNA

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

segðu frá tRNA

A

litlar sameindir

amk ein gerð af tRNA í hverri gerð af amínósýrum sem finnst í próteinum

bera amínósýrur að vaxandi próteinkeðjum á 3’ endanum

talið að um 15% af öllum RNA sameindum í frumum er tRNA

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

segðu frá mRNA

A

ber erfðaupplýsingarnar frá DNA sameindinni í kjarna út í umfrymið

það eru líka ótjáðar raðir
ekki bara þær sem tjá fyrir próteinum

poly A hali á 3’ endanum
hetta á 5’ endanum
coding svæði á milli þeirra sem er notað til að búa til prótein

talið að um 3-5% af öllum RNA sameindum í frumum er mRNA

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

hvað þarf til að DNA umritun á sér stað

A

TP, GTP, CTP, og UTP ásamt Mg2+

Þarf ekki RNA prímer (því hann getur bara farið beint inn og byrjað)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

hvernig er ferli DNA umritunar

A

DNA mót notað

hvatað af DNA-háðum RNA polymerasa

RNA sameindin er nýmynduð í 5’ -> 3’ áttina. (coding strand)

Nucleotíðið á 5’ endanum hefur trífosfat hóp (ppp)

DNA röðin segir til um hvar upphaf og endir RNA nýmyndunar er.

RNA polymerase binst DNAi og ferðast eftir því í 3’ -> 5’ áttina (template strand)

DNA mótið breytist ekki

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

við getum lesið DNA í báðar áttir

fer eftir því hvort þú ert að nota coding strand eða template strand

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

hvernig er umritun í dreifkjörnungum

A

Skref 1: Rna pólýmerasi binst DNA og leitar af stýrli. Sigma þátturinn þekkir stýril og binst honum við -35 og -10 (pribnow box). Sigma þátturinn losnar frá. RNA polýmerasi myndar lokaðan komplex þar sem hann er bundinn við DNAið

Skref 2: DNAið er opnað upp við stýrilröðina -10 og opinn komplex myndast

Skref 3: Þegar DNA þættirnir eru aðskildir myndast 17 basapara umritunar bóla sem síðan ferðast eftir DNAinu þegar það er umritað

Skref 4: RNA polýmerasi hvatar myndun fosfórdíester tengja á milli ríbónúkleótíða. Orkan sem er notuð í að búa til nýtt núkleótíð kemur úr niðurbroti foasfattengingarinnar

Skref 5: Tópóísómerasar slaka á ofurvindingum bæði fyrir framan og aftan umritunarbóluna

Skref 6: Lok umritunar annað hvort með innbyggðum endi eða Rho háðum endi.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

í hvað skiptist umritun gena í bakteríum?

A

upphaf

lengingarferill

endir

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

hvað gerir stýrðilröð

A

þetta eru DNA raðir sem stýta RNA polymerasanum á réttan stað

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

hvernig er upphaf umritunar RNA í bakteríum

A

fyrsta núkleótíðið sem er umritað er staðsett á +1 svæðinu (down stream)

pólýmerasin og sigma þátturinn bindist fyrst við -35 röðina og myndar lokaðann complex

þessi complex ferðast síðan að -10 röðinni (pribnow box) og myndar opin complex, -þannig 3’ - 5’
-opnar upp DNA sameindina í pribnow boxinu

myndar síðan fyrsta núkíótíðið þar sem umritun hefst (+1)
- myndar mRNA keðju

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

hvaða 2 raðir skipta máli í umritun?

A

-35 sem heitir sequence

-10 sem heitir pribnow box

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

hvernig er lengingarferli umritunar í bakteríum

A

þegar við erum búin að mynda opin complex þá myndast 17 basapara umritunarbóla sem ferðast eftir DNAinu þegar það er umritað

RNA polymerasi hvatar myndun phosphodiester tengja á milli ribonucleotiða

Topoisomerasar slaka á ofurvindingum bæði fyrir framan og aftan umritunarbóluna

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Gen eru umrituð frá báðum DNA-þáttunum
3’ - 5’ eða 5’ - 3’

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

hvernig er lok umritunar í bakteríum

A

2 gerðir í bakteríum sem er annaðhvort

áháða rho
- þá eru þetta ákveðnar raðir í DNAinu sem ákeða hvenær RNA pólýmerasinn dettur af (verður óstöðugur og dettur af)

Rho háðir
- í þessi ferli höfum við rho prótein sem bidnist röð nálægt 5’ endanum í nýja RNAinu
-myndar hring sem ferðast efitr RNAinu
- þegar hringurinn er komin að termitanion side þá ýtir rho prótein pólýmerasanum af

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

hvernig er hægt að hafa áhrif á umritun með sýklalyfjum í bakterium

A

það er hægt að nota sýklalyf sem virka á bakteríu pólýmerasa

þegar sýklalyf bindist RNA pólýmerasanum þá getur hann ekki hafið RNA umritun
t.d. berkla

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Umritun í heilkjörnungum

A

í mönnum eru 3 pólýmerasar, þeir þekkja allir ákveðna gerð gena

  • RNA Polymerasi I- er í nucleolus og nýmyndar rRNAs forvera (5.8S, 18S og 28S)
  • RNA Polymerasi II- er í kjarna og nýmyndar mRNA forvera (einnig snoRNA, microRNA og sum snRNA)
    MIKILVÆGASTUR
  • RNA Polymerasi III- er í kjarna og nýmyndar tRNAs (einnig 5S rRNA, sum snRNA og önnur lítil RNA)
  • höfum líka sigma þátt sem ræður upphaf umritunar
  • höfum stýrisvæði sem er ekki ólíkt
    -10 boxinu, við höfum tata box
  • á þessi tata svæði bindast almennir umritunarþættir (TF)
  • tata box eru í -25
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

helsti munurinn á heilkjörningar vs dreifkjörnunar

A

dreifkjörnungar hafa engan kjarna
þannig DNA er dreift um alla frumur

það er kjarni í heilkjörningum þannig DNA er í kjarnanum

í dreifkjörnunum er DNA umritað og um leið og mRNA sameindin kemur út úr DNA prólýmerasanum þá er farið að þýða yfir í prótein
þannig að umritun og þýðingin er ekki aðskilin í dreifkjörnunum

en umritun og þýðing í okkur er aðskilin í rúmi, vegna þess að það er fyrst búið til mRNA sameindir sem eru flutt út úr kjarnanum þar sem hún er þýdd yfir í prótien

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

hvernig er losað hitstón prótein til að virkja genin?

A

með því að hengja Histone acetyltransferase (HAT) á histónin,

(erum þá komin með - hóp sem ýtir DNAinu í burtu þannig að við opnum það)

notum Histone deacetylase (HDAC) til að þetta litnin aftur

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

segðu frá RNA polýmerasa í dreifkjörnungum

A

Hvata myndun RNA sameinda af DNA móti

Mynda RNA í 5’ 3’ áttina

Þurfa ekki vísa (prímera)
– Geta hafið umritun frá stjórnröðum gena

Aðeins ein gerð pólýmerasa í dreifkjörnungum
– 5 undireiningar
(4 einingar mynda “core enzyme”, sem umritar genið)
(1 eining kallast sigma factor – ber kennsl á bindiset í DNA)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

hvaða pólýmerasti er þekktastur í mönnum? og segja kannski smá frá honum :)

A

pólýmerasi II

inniheldir 12 undireiningar

köllum hann RBR eða sudnum pólýmerasa B

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Sigma þátturinn í okkur veit ekkert hvar hann á að byjra en í bakteríum veit hann það :(

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
hver eru skref tjáningu mRNA
fyrst er upphaf umritunar myndum mRNA hetta sett á mRNA splæsing (innraðir fjarlægðar) Klipping (ekki losað bara klippa) og viðbót polyA hala Stöðvun umritunar Útflutningur fullmyndaðs mRNA úr kjarna
26
hvað þarf í umritun mRNA
RNA polymerasi II Almennir umritunarþættir – TF2 prótein sem hefur áhrif á RNA pólýmerasa 2 Sértækir umritunarþættir – Bindast sérstökum röðum í stýrli eða efliröðum - hjálpa til við að laða að pólýmerasan - Virkja umritun þurfum Chromatin remodeling complexes og histón acetylasar til að opna DNAið – Opna chromatin og hleypa RNA pol. II að Elongation factors – Aðstoða RNA pol. II og hindra að hann detti af DNA
27
hvað eru umritunar þættir
Öll prótein sem hafa áhrif á stjórn umritunar og eru ekki undireiningar RNAPII kallast umritunarþættir
28
hvar hefst umritun?
Upphaf umritunar hefst á myndun preinitiation complex - Mest af stjórn umritunar fer fram hér
29
hvað gerir TFIID?
það beygir DNAið og bindist Tata svæðunum Merkir DNAið sem “virkt DNA” og auðveldar samsetningu hinna próteinanna í komplexinum
30
hvenær er hetta sett á RNA sameind
þegar um 25 núkleótíð hafa verð mynduð
31
Hvað er hlutverk fosfórunar á C-terminal domain (CTD) RNA polymerasa II (RNAPII)?
Fosfórun á CTD RNA polymerasa II dregur að sér prótein sem eru nauðsynleg til að meðhöndla RNA, þar með talið prótein fyrir splæsingu, hetjumyndun (5' capping), og vinnslu 3' enda RNA. Aðeins fosfóraður polymerasi getur bundist DNA og framkvæmt umritun.
32
Hvar geta efliraðir (enhancers) verið staðsettar með tilliti til gensins sem þær stjórna?
Enhancers geta verið staðsettar: Uppstreymis (upstream) fyrir framan promoter. Niðurstreymis (downstream) fyrir aftan genið. Þær geta verið mörg þúsund basa í burtu frá geninu sem þær stjórna.
33
Hvernig magna efliraðir upp tjáningu gena?
Enhancers magna upp tjáningu gena með því að: Binda sérstaka umritunarþætti sem hjálpa við að virkja RNA-polymerasa II. Vekja DNA-beygjun, sem leyfir þeim að hafa bein samskipti við promoter og umritunarflóka. Þetta eykur skilvirkni umritunar og leiðir til meiri tjáningar á viðkomandi geni.
34
af hverju stýrist lengingarferill umritunar
pause sites, þar sem verður hik á RNAPII Þáttum sem hafa jákvæð áhrif á lengingarferil umritunar (P-TEF) og neikvæð áhrif (N-TEF)
35
hvenær hefst lok umritunar
Hefst á því að RNAPII er stöðvaður og röðin sem er ábyrg fyrir því er AAUAAA
36
hvernig er skipulag erfðaefnisins í drefikjörnungum
þau eru samfelld sem þýðir að allar DNA-raðir í geni kóða beint fyrir prótein engar innskotsraðir gera umritun og þýðingu mjög skilvirka
37
hvernig er skipulag erfðaefnisins í heilkjörnungum
hafa bæði útraðir og innraðir útraðir kóða fyrir prótein innraðir eru ókóðandi raðir sem þarf að fjarlægja með splæsingu
38
hvaða Breytingar eru gerðar á RNA eftir umritun
tRNA, rRNA, og mRNA er breytt eftir umritun til að mynda virkt form
39
Upprunarlega stærð RNA umrits er meiri heldur en lokastærð
40
hvernig verður rRNA til?
við notum RNA pólýmerasa I til að umrita ribosomal RNA genin og fáum þá pre-rRNA síðan tökum við RNAsa sem er Ribónúkleasi sem klippir pre-rRNA í réttar einingar þannig fáum við rRNA sameindir
41
Í dreifkjörnungum, 3 rRNA í hverju ríbósomi (70S) – Heilkjörnungar – ríbósóm hafa 80S með 60S og 40S sem undireiningar
42
hvað er einkennandi fyrir tRNA
rosalega mikil breyting á núkleótíðum - það eru til um 50 mismuandi breytingar – Breytingarnar hafa áhrif á byggingu og basapörun
43
hvernig er tjáð tRNA
það er notað pólýmerasa III í pre-tRNA eru alltaf einhver 16 núkleótíð á 5' endanum sem er klipt af á 3' endanum er 2 urasil sem eru breytt í C-C-A síðan geta verið basar sem breytast inn í röðinni
44
hvernig er meðhöndlað mRNA í heilkjörnunum
í þessari röð: 1. Hetta sett á 5’ endann 2. splæsing 3. polyA-hali settur á 3’ endann
45
hvað einkennir hettuna?
hettan er á 5' endanum hettan er tengt með 5' - 5' þrífosfat tengi
46
hvernig er aukið stöðuleika mRNA og tryggt að röðin sé notuð til nymundunar á próteinum
þegar að 5' endin kemur úr umritun þá bætir Guanylyltransferase gunanin sameind við og tengir gunanin við 5' endan með þrífosfat tengi á eftir því kemur Guanine-7-methyltransferase og bætir við metýlhóp á sameindina svona er aukið stöðuleikan
47
hvernig er bætt við pólý-A hala á mRNA sameind?
því er bætt á með ensími sem kallast polyadenylation signl sequence þannig það er ekki umritað frá DNA heldur bara bætt við pólý-A hali eykur stöðugleika sameindar, hjálpar til við flutning út úr kjarna og hjálpar til við prótein nýmyndun
48
hvernig er röð pólý-A hala
AAUAAA
49
hvenær er bætt við polý-A halanum og hvert er hlutverk hans?
áður en að mRNA fer út úr kjarnanum hlutverk hans er að vernda mRNAið fyrir núkleösum og fosfatösum
50
– Tjáðar DNA raðir nefnast útraðir – Raðir á milli sem ekki eru tjáðar nefnast innraðir
51
af hverju notum við splæsingu?
af því að genin eru í bútum og það eru alltaf einhver gen sem eru ótjáð þannig að þegar genið er umritað í RNA að þá fjarlægjum við þessar innraðir (ótjáðu gen) með splæsingu þannig fáum við samfellda RNA sameind sem er tjáð
52
hvað stjórnar splæsingu?
Uracil rich small nuclear RNAs eða “snurps” stjórna splæsingu
53
þegar að innröðum er splæst út þá fara þær allar saman og mynda Lariat/snöru og henni er eitt
54
hvað gera Spliceosome
þau greina hvar innraðir byrja og enda og hvar útraðinar byrja og enda bera einnig kenns á 3' - 5' og á RNA helicasar
55
RNApol.II ber hluta spliceosoma á fosfóruðum hala sínum
56
hvernig hjálpa SR prótein splæsingu?
setjast á exon og merkja þau ásamt U1 snRNA og U2
57
hvað gerir Non-sense Mediated Decay (NMDA)?
þetta er ferli sem virkar þannig að ef það er tekin óvart innröð sem hefur stopkóða með eftir splæsingu og það er byrja að umrita hana að þá eru mekanismar sem setja af stað þetta ferli af því að þeir taka eftir því að það sé stoptákn á vitlausum stað eftir splæsingu og reynir þá að laga það
58
hvernig er flutningur mRNA úr kjarna
Stjórnað af nuclear pore complex – Virkur flutningur Einungis rétt meðhöndluð mRNA eru flutt út - sem hafa þá Cap complex, polyA binding prótein, hettu, hala og SR prótein mRNA þýtt yfir í prótein í umfrymi Innraðir merktar með hnRNP – Haldið eftir í kjarna og eytt
59
við hvað bindast flest hnRNP prótien?
flest bindast við innraðir en ekki útraðir
60
hvaða skref er lang mikilvægast í genatjáningu?
er umritun þegar upplýsingum DNA er breytt í RNA
61
hvað er stýrill
Þar sem pólýmerasarnir og almennu umritunarþættirnir bindast Skiptist í core (core er alveg við TSS þar sem umritun hefst) og proximal promoter
62
hvað eru Efliraðir?
- Sum gen hafa stjórnraðir langt frá stýrilsvæðinu - Umritunar þættir (transcription factors) bindast þessum röðum - Kallast líka Response elements Ef umritunarþáttur eykur tjáninguna við bindingu er röðin skilgreind sem efliröð Ef umritunarþáttur minnkar tjáningu við bindingu er röðin skilgreind sem silencer
63
hvað eru umritunarþættir
öll prótein sem bindast DNA röðum og hafa áhrif á umritun NEMA RNA-pólýmerasa II sum prótein Örva eða letja umritun
64
Sami umritunarþáttur getur stjórnað tjáningu mismunandi gena í mismunandi frumum
65
hvað gera Cis-acting elements og hvað eru Trans-acting elements?
Cis-acting elements: - þetta eru DNA raðir sem stjórna gena tjáningu og eru staðsettar nálægt geninu sem þær stjórna Trans-acting elements: - þetta eru prótein sem eru mynduð af öðrum genum en þeim sem þau stjórna Trans þarf að bindast cis til að geta haft áhrif á genið
66
prótein sem virkja eða letja RNAPII hafa tvö hneppi hverjir eru þeir?
DNA-bindi hneppi transcription-activation hneppi
67
hvaða 3 DNA-bindhneppar eru til og hvernig virka þeir?
bindinheppar virka svona: Annar endinn af bindihneppurinn bindist við stjórnröðina og hinn hefur áhrif á pólýmerasa II Helix-Turn-Helix (HTH) Zinc fingers Basic-region leucine zipper
68
hvað stjórnar umritun í dreifkjörnungum?
Stýra hvaða gen eru tjáð með því að mynda mismunandi sigma-undireiningar sem stýra RNA polymerasa að mismunandi genum
69
hvað er operon/genagengi?
það er hópur gena sem er undir stjórn eins og sama stýrilsvæðis þessi gen eru tjáð saman sem eitt mRNA og kóða venjulega fyrir prótein sem taka þátt í sama ferli
70
hvað er operator svæði?
svæði sem bindur bælir og hindrar RNA polýmerasa ef að ákveðin efni (inducer) bindast við bæli (repressor) þá veður beytt um lögun og getur ekki lengur bundist operator og nær þá ekki að hindrar RNA polýmerasa og þá fer umritun af stað
71
hvernig getur E.coli notað laktósa
notum permeasa til að taka laktósa inn í frumuna síðan notum við beta-galactosidase og permeasi til að brjóta laktósa í galaktósa og glúkósa og bakterían getur þannig notað glúkósa sem næringu Venjulega tjáð í litlu magni en við tjáningu þúsundfaldast við viðbót laktósa í ætið
72
hvernig verður bæling á genatjáningu
Bæliprótein sem myndað er af lacI geninu myndar tetramer og lokar geninu Bælipróteinið binst síðan við operator hluta operons þannig slökkvum við á tjáninug EN ef að laktósi kemur inn bindist hann við repressor og getur þa umritun átt sér stað Operator og promoter mynda saman stjórnsvæðin (control sites
73
Lac operon örvaður þegar E. coli hefur lactose sem kolefnisgjafa af því að hann bindist operator og getum þá umritað Lac prótein nýmyndun bæld með glúkósa Lac velur frekar glúkósa ef hann er til staðar
74
E.coli hefur 2 stýrisvæði sem greina glúkósa sem eru: RNA polymerasa bindi set (lacP) og catabolite activator protein (CAP) bindi set
ef það er mikið af glúkósa í ætinu að þá er er prótein sem heitir adenylate cyclasi sem breytir ATP í cAMP ef það er mikið af glúkósa þá er hann óvirkur og þá myndast ekki cAMP cAMP bindist CAP próteininu og setjast á P-set og það er nauðsynlegt til að hjálpa pólýmerasanum að komast áfram og umritun hefst
75
ef það er mikið af glúkósa, lítið af laktósa = engin tjáning ef það er mikið af laktósa, lítið af glúkósa = tjáning ef CAP er bundið cAMP ef það er jafn mikið af bæði = engin tjáning af því að CAP er ekki bundið cAMP afþví að það er glúkósi til staðar VILT EKKI TJÁ
76
hvað er he stringent response í bakteríum
þetta er amínósýru svelt tRNA sameindir koma þá óhlaðnar að ríbósóm sameindum og þá er búið til ppCpp sem stoppar þá alla umritun tilgangslaust af umrita ef þða eru ekki til amínósýrur til að búa til prótein
77
hvernig er myndað Ríbósómal próteinum
við búum til rRNA sameindir en þurfum líka að búa til mRNA sameindir til að mynda ríbósómal prótein ef að rRNA er ekki til staðar að þá byjrja ríbósómal prótein að bindast eigin mRNA sameind og hindra þá að þetta sé þýtt yfir í prótein
78
hvernig er stjórnað genatjáningu í heilkjörnungum
eins og í dreifkjörnungum notum: - Enhancers og silencers- stjórnraðir sem örva eða letja umritun - DNA looping kemur efliröðum í beint samband við umritunarþætti og polymerasa -notum trans-aktín sameindir sem sitjast á Cis-aktín elements og hjálpa til við að kveikja eða slökkva á tjáningu gena -Cis-aktín eru DNA raðir sem eru staðsettar nálægt geninu sem þarf að tjá
79
hvað gera Hormone Response Elements (HRE)
þetta eru DNA raðir sem binda trans-acting prótein og þá getur trans-acting próteinið svarað hormónum og hafa áhrif á genatjáningu
80
HRE - Innanfrumuviðtakar
1. erum með sterahormón sem binst við viðtakan. þegar að kortisol binst við viðtakan þá breytir hann um lögun og opnar upp DNA-binding domain - þetta þýðir að próteinið er sértækt fyrir þessar ákveðnu raðir í Glucocorticoid-Response Element 2. DNA-binding domain bindst við DNA röðina, síðan kemur trans-actinvation domain sem virkar í gegnum co-activator. Síðan kemur hann að basal transcription complexa og RNA pólýmerasanum og örvar umritun - með þessu er verið að seyta einhverju hormóni
81
HRE - Himnubundnir viðtakar
gætum verið með insúlín eða glúkagon, í þessu dæmi erum við með glúkagon í svelti 1. ef glúkágon binst viðtaka þá virkjum við adenýlsýklasa sem breytir ATP í cAMP 2. þá virkjast kínasi-A og hann fosfarir CREB prótein, CREB binst við CAMP respones element þá fer RNA pólýmerasi 2 að tjá gen sem eru mikilvæg í svelti
82
hvernig er hægt að gera breytingar á mRNAinu
90% geta verið mismunandi splæsingar getur verið mismuandi hvar það er klippt í koj umritun og polý-A hali settur á (fleiri en eitt merki) mRNA editing, þegar við breytum einhverjum bösum Stöðugleiki mRNA, er bara eftir þ´vi hversu lengi mRNA er til staðar Þýðing mRNA
83
í hverju er mRNA stöðuleiki mikilvægur
Mikilvægt í : - Frumuvexti - Frumusérhæfingu - Stýrðum frumudauða
84
hvenrig getur við haft áhrif á stöðuleika með microRNA
- það er tjáð DNA með RNA-polýmerasa II - og við búim til pri-microRNA - og notum drosha til að breyta pri-microRNA í pre-microRNA - sem er svo flutt út úr kjarna og þá kemur dicer og klippir kúlu á endanum af og myndar microRNA - microRNA tengist síðan prótein complex sem heitir RISC - annaðhvort er hindrað þýðingu eða það er brotið niður
85
hvernig eru stigin í byggingu prótein
1. Stigs – Amínósýruröð próteinsins 2. Stigs – Staðbundin þrívíddarbygging afla-helix, beta-pleated sheet 3. Stigs – Þrívíddarbygging alls próteinsins 4. Stigs – Tenging prótein-eininga í komplex
86
hvernig er Erfðalykinn próteina
hann hefur 3 núkleótíð (A,G,C,U) í röð í mRNA = tákni hver tákni þýðir ein amínósýra eða stpp sumar amínósýrur hafa fleiri en einn tákna (Þetta þýðir að fleiri en eitt tákn getur kóða fyrir sömu amínósýru) það eru þrír lesramman í hverju mRNA höfum 64 möguleka á 3 núkleótíða samsetningu
87
hvaða táknar eru stopptáknar?
UAA UGA UAG
88
hvaða tákni er upphaf amínósýra
AUG sem kallast met
89
hvað einkennir Erfðalykilinn
mikil sértækni Mjög vel varðveitt Hver tákni táknar alltaf eina amínósýru en hver amínósýra getur haft marga tákna Skarast ekki og hefur ekki “kommur” - Einn lesrammi réttur fyrir hvert mRNA
90
hvað eru þögla breytingar?
þegar að það er breytt einum basa eins og UCA yfir í UCU en það skiptir ekki máli af því það breytir ekki amínósýrunni af því Ser hefur marga tákna og þá tekur annar tákni við og kóðar fyrir amínósýrunni
91
hvað er markleysisbreyting í amínósýrum
þegar að basi breytist og það hefur áhrif á amínósýruna af því að táknin kóðar ekki lengur fyrir amínósýrunni verður stoptákn alvarleg
92
hvað er skiptibreyting í amínósýrum
þá verður basabreying og fáum nýja amínósýru
93
hvað eru lesramma stökkbreytingar?
innskot og úrfellingar innskot: myndast alltaf stopptákni í úrfellingum: það er í lagi að missa heila amínósýru af því þá er bara sleppt henni en ekki gott að missa einn basa af þ´vi þá hliðrast allt og mynfast stopptákn
94
hvað þarf að vera til staðar fyrir nýmyndun próteina
þurfum alltaf að hafa amínósýrur Transfer RNA (tRNA) -A.m.k. eitt fyrir hverja amínósýru - set fyrir amínósýrur - hafa andtákn sem basaparast við mRNA sameindina Aminoacyl-tRNA synthetases – Ensím sem hengja amínósýrur á tRNA sameindir – Hvert ensím þekkir ákveðna amínósýru og þau tRNA sem þeim tengjast Messenger RNA (mRNA) Ribosomes – Stórir prótein-rRNA complexar – hafa A, P og E set – Bæði í umfrymi og einnig tengd Endoplasmic Reticulum (ER) Prótein þættir – Upphaf, lengingarferil og lok próteinmyndunar Orku (ATP og GTP)
95
segðu frá tRNA
Ef tRNA er tengt amínósýru er sameindin hlaðin (charged) og amínósýran virkjuð (activated) Ef tRNA er ekki tengt amínósýru er sameindin óhlaðin (uncharged) andtákni sem basaparar mRNA við tRNA
96
hvað stuðlar að tjáningu tRNA sameinda?
RNA polýmerasi III
97
hvað gerir Amínóacyl-tRNA synthetases
hengja réttar amínósýrur á tRNA sameindirnar ATP-háð hvarf
98
segðu frá editing - amínósýra
tRNA synthetase verður að velja rétta amínósýru – Rétta amínósýran hefur mesta sækni í hvarfstöð – Eftir að tRNA hefur bundist amínósýrunni er henni troðið í “vasa” tRNA synthetasans - ef hún passar ekki þá er það Röng amínósýra og hún er fjarlægð tRNA synthetase verður að velja rétt tRNA – Oftast ber hann kennsl á and-táknann
99
hvernig lengjast próteinkeðjur
við erum með amínósýrur röð tengda tRNA sameind síðan kemur ný amínósýrur röð sem er tend tRNA það myndtast peptíð tengi á milli þessara amínósýra og þá losnar gamla tRNA sameindin af og þá erum við búin að lengja próteinkeðjuna um 1 Amínósýrum bætt á karboxyl enda keðjunnar peptíðtengis hvatað af Peptidyltransferase "N" endinn er alltaf fyrsta amínósýra Peptíð flyst frá P seti í A set
100
segðu frá ríbósómum í bæði bakteríum og mönnum
ríbósóm eru alltaf 2 einingar (stærri og minni eining) og í bakteríum þá er talað um 50s og 30s og saman mynda þau 70s 50s hefur tvær RNA sameindir (5s og 23s) 30s hefur eina RNA sameind (16s) síðan er fulllt af próteinum í okkur eru líka tvær einingar 60s er stærri og 40s er minni sameindin og mynda saman 80s 60s hefur 3 RNA sameindir (5s, 28s og 5,8s) 40s hefur eina RNA sameind (18s) síðan er fullt af próteinum minni einingin binst við mRNA samiendina þegar það er að fara í prótein þýðinguna. hún sé rtil þess að basapörun á milli tákna og andtákna sé rétt Stærri einingin hvatar myndun peptíð-tengja
101
hvað eru E, P og A setin?
bindiset fyrir tRNA sem er að koma inn hvert þeirra nær yfir 3 tákna
102
Þýðing fer fram á ríbósómum
103
hvað gera ríbósómal prótein
Auka stöðugleika ríbósómanna – Leyfa breytingar á byggingu) í rRNA
104
hvað gerir rRNA í ríbósómunum
Myndar kjarna ríbósómanna Mynda bindiset fyrir tRNA og mRNA - Mynda E, A og P setin – Virka sem peptidyl transferasi = ribozyme (ríbósóm með hvötunarvirkni) - 23S rRNAið - 28S rRNAið
105
hvað er Wobble hypothesis
þegar tRNA sameindir að fleiri en einn tákna fyrir hverja amínósýru virkar þannig að basi 5 í andtáknanum hefur ekki eins mikla þörf fyrir rétta pörun og hinir og þess vegna þarf ekki 61 tRNA sameindir til að þekkja allar amínósýrur
106
hvað þarf í upphaf nýmyndunar á próteinum
Ríbósom einingar, mRNA, aminoacyl-tRNA, GTP og upphafsþætti (IF-1, IF-2 og IF-3 í dreifkjörnungum en fleiri en 10 eIF í heilkjörnungum)
107
Hvernig greina ríbósóm hvar byrja á prótein-myndunina?
– Shine Delgarno röð í bakteríum – Upphafs tákni
108
hvað gerir Polycistronic gen í bakteríum
þýðir að þar búum við til eina langa mRNA sameind síðan fara bara ríbósómin inn og bindast með ribosome-binding sites og búa til prótein - búa til prótein afla, prótein beta og prótein gamma
109
segðu frá shine-delgarno röð í E.coli
það sem skiptir máli er röðinn UAAGGAGG og upphafsþátturinn AUG AUG og upphafs tRNA binst P-setinu á 30S ríbósómal einingunni þetta er bara Purine rík röð fyrir framan gen í E.coli 16S rRNA eining í 30S ríbósóms binst (basaparast) við Shine-Delgarno röðina þegar 16s basaparast við mRNA þa segir hún nákvæmlega hvar á að byrja - þannig að 30S er komið að upphafstákna (þessi tenging tryggir að ríbósómið bindist mRNA á réttum stað) (Heilkjarna frumur hafa ekki Shine-Delgarno röð)
110
segðu frá IF-2 og elF-2
þetta eru upphafsþættir IF-2 er í dreifkjörnungum hún hjálpar til við að tengja upphafs tRNA með fyrsu amínósýrunni við p-setrið í ríbósóminu elF-2 er í heilkjörnungum það hjálpar til við að flytja upphafs tRNA að ríbósóminu og tryggir að fyrsta amínósýran setjist í P-setrið
111
upphafsröðin í mönnum vs bakteríum
Í heilkjörnungum: Consensus röð: GCCRCCAUGG – Kallast Kozak röð Ef röðin er ólík consensus þá kallast það “Leaky scanning” Upphaf þýðingar ekki alltaf það sama Nokkur mismunandi prótein verða til það er mismunir á N-enda Í bakteríum: Shine-Delgarno-röð (AGGAGGU) fyrir framan AUG Ribosomal entry site, 16S rRNA binst mRNA baktería hafa ekki cap eða polyA
112
lesið yfir
Alltaf AUG – Alltaf lesið af initiator tRNA sem er tengt Methionine * Annað tRNA les Met inní próteinum Initiator tRNA tengist fyrst “small subunit” - ríbósóms ásamt initiator próteinum (eIF) Næst binst “small subunit” við 5’ enda mRNA - Ber kennsl á 5’ cap og eIF4E og eIF4G Small subunit færist fram og leitar að AUG - eIF þættir hjálpa til við þessa færslu - nota ATP
113
hvaða prótein hjálpa til við lengingarferil próteina (hjálpa til við þýðinguna) og hvernig hjálpa þau til
EF-Tu og EF-T (háð GTP vatnsrofi) Auðvelda og hraða þýðingu – Þýðing getur farið fram án EF, en er hæg og villugjörn GTP hydrolysis kallar fram byggingar breytingar í EF – Hefur áhrif á byggingu ríbósóma Gegna einnig hlutverki við villuleit
114
hvað gerist í lok próteinmyndunar
Verður þegar stopp táknar eru í A seti Ekkert tRNA með samsvarandi andtákna Release Factors (RF) þekkja þessa tákna RF-1 þekkir UAA og UAG * RF-2 þekkir UAA og UGA Þegar RF þættir bindast rofnar tengið milli peptíðkeðju og tRNA í P seti Í heilkjörnungum er aðeins einn þáttur sem þekkir táknana þrjá - eRF
115
hvaað er polysome
samansafn af mörgum ríbósómum sem eru tengd einni mRNA-sameind
116
staðsetning prótein: lesa
Nýmyndun próteina hefst í umfrymi Prótein sem hafa virkni á ákveðnum stað hafa stutta amínósýruröð sem ákvarðar hvert þau fara T.d. þau sem á að seyta út úr frumunni fara til RER (Rough Endoplasmic Reticulum). Vatnsfælin röð á N-enda Þau sem hafa hlutverk í kjarna hafa NLS (Nuclear Localization Signal) - PKKKRKV - til dæmis DNApol Mitochondrial entry sequence - fara í hvatbera
117
hvernig fara prótein sem á að seyta út úr frumunni út úr RER
ríbósómið myndar próteinkeðju SRP (signal reputasion particles) sest á ríbósómið og stoppar próteintjáningu tímabundið SRP tengist svo SRP viðtaka sem opnar Translocon göng Próteinið sem er enn í nýmyndun er þrætt í gegn og SRP hlutinn klippt af með signal peptídösum þannig við endum bara með prótein keðjuna í RER
118
hvernig er hægt að stjórna virkni próteina
Folding - hvernig þau mynda 3D strúktúra Co-factors Post-translational modifications (mikilvægast) - bætt við ýmusm hópum eftir þýðingu Samsetning í komplexa Stöðugleiki Útflutningur flutningur í innri frumulíffæri og himnu
119
það eru til þrjár gerðir af breytingum á peptíðkeðjum:
co - translational - ef prótein eru enn föst við ríbósm þegar að breytingin á sér stað post-translational (lang algengast) - ef breyting verður eftir að nýmyndun líkur klipping forverasameinda eða hópar hengdir á peptíðkepjuna
120
til hvers eru klippt forverasameindir
Stórar óvirkar forverasameindir myndaðar Klipptar af endoproteases og verða virkar Mjög breytilegt hvar klippt er
121
dæmi um stórara forverasameindir
Insúlín
122
hvað er fosforylering og hvaða peptíðum er það notað á til að breyta
Serine, threonine og tyrosine (-OH hópur) þegar við bætum við fosfat hóp Hvatað af kínösum (kinases) – Viðsnúanlegt, fosfór hópur fjarlægður með fosfatösum
123
hvað er Glykósylering og hvaða peptíðum er það notað á til að breyta
þegar að við bætum sykrum á peptíðin Prótein sem eru hluti af frumuhimnu eða seytt út úr frumum – Hengt á Asparagine (N-tengt) – Hengt á Serine, Threonine (O-tengt)
124
hvað er Hydroxylation og hvaða peptíðum er það notað á til að breyta
þegar OH hóp er bætt við peptíðið Proline og Lysine í kollageni
125
hvernig verður protein folding
nýmyndað prótein þarf að komast í rétta 3D byggingu oft í kringum einhverja co-factora síðan eru það líka post transitonal breytingar þar sem eru hengdir hópar á með samgildum tengjum svo þarf líka að mynda prótein strúktúra til að mynda fúnkerað prótein eða prótein complexa getur gerst spontant um leið og það kemur úr ríbósóminu getur líka þurft að gerast með hjálp einhverja co-factora
126
margir taugasjúkdómar einkennast af því að próteinin sem hafa ranga 3D byggingu fara að klumpast saman og falla út
127
hvað eru chaperone prótein
prótein sem hjálpa öðrum próteinu að ná réttri 3D byggingu dæmi um svona prótein eru heat shock prótein
128
ef prótein ná ekki réttri byggingu þótt þau fengu hjálp frá chaperone próteinum að þá er hægt að eyða þeim með próteösum
ef þeim er ekki eytt getur verið að við förum að safna upp prótein klumpum sem er mjög alvarlegt (Kallast Amyloid) og er einkenni taugasjkúkdóma kemur við sögu í mörgum hrörnunarsjúkdómum – Alzheimer - Amyloid beta 40-42 amínósýrur – Skemmir taugar (neurotoxic)
129
hvernig virka próteasar
þeir virka eins og ruslatunna ef við fáum vitlausa lögun er ubiquitin hengt á endann þá er það dauða signal ef það hengt á K48 prótein er þrætt inn í próteasa og það klippir próteinið í spað
130
hvað er ubiquitin
76 amínósýru langt prótein endinn er hengdur á lysins amínósýrum í próteininu sem þarf að eypa ef þú færð svona á enda próteina þá er það svona "dauðadæmi " dauðasignal ef það er hengt á amínósýru K48 !!!! ef við hengjum á K63 þá er það ekki lengur dauðasignal heldur signal um viðgerð
131
sjáðu sýklalyf sem hindra próteinmyndun
Tetracyclin Hindrar tengingu aminoacyl-tRNA við A-setið Streptomycin Hindrar að lenging peptíðs geti hafist Chloramphenicol Hindrar peptidyl transferasa virkni ríbósoms Puromycin Er bætt á enda peptíðs og losar því peptíðið af Actinomycin D Binst DNA og hindrar RNA polymerasa Cycloheximide Hindrar að ríbósóm geti fært sig úr stað
132
segðu frá 1. stigs byggingu próteina
Nauðsynleg til að skilja efri byggingarstig, tengsl próteinmyndbyggingar og líffræðilegs hlutverks Samanburður á röðinni sýnir skyldleika - Skyldleikatengsl innan og milli tegunda – Veitir upplýsingar um mikilvægi amínósýra * Invariant vs non-conservative – Má nota til að spá fyrir um 3-D byggingu * Líkindi á alpha-helix og beta-sheet – Getur veitt upplýsingar um hlutverk óþekkts próteins – Upplýsingar um sjúkdómsvaldandi stökkbreytingar
133
hvernig myndast pepetíð tengi
myndast þegar Alpha-carboxyl hópur amínósýru tengist við alpha-amínó hóp þeirra næstu lesum prótein alltaf N-C (frá fría amínó-endanum að fría carboxyl- endanum) Mjög stöðug tengi * Ekki hægt að snúa um tengið milli carbonyl kolvetnis og niturs - hægt að snúa hinum tveimur tengjunum * Lang oftast í trans lögun vegna R- hópa (því hóparnir geta verið svo stórir) * Óhlaðið en skautað þarf mjög háan hita eða sýrur til að brjóta peptíð tengin
134
Trans mun algengara í próteinum (1000:1) – Sterísk hindrun milli R-hópa ekki til staðar * Prólín er undantekning (4:1) – Hliðarhópurinn tengist alfa-amino hópnum
135
hvernig er hægt að ákvarða amínósýru samsetningu fjölpeptíða
Peptíðtengi rofin í sterkri sýru við 110oC * Amínósýrur aðskildar á jónaskiptasúlu * Magngreindar með spectrophotometriu segir okkur bara hversu mikið er af hverri amínósýru ekki í hvaða röð þær eru í
136
hvernig er Edman raðgreining
byggir á því að við erum með peptíð við merkjum það með phenyl-isothyosyant sem tengist N-enda á amínósýrunni þetta er meðhöndlað með mikillri sýru þá minnkar stöðugleikin á peptíð tenginu og alaninið með PTH dettur af og við getum skoðað hvaða amínósýrur eru í peptíðinu hér gætum við séð post - transistional breytingar
137
segðu frá 2. stigs byggingu
Fjölpeptíð mynda ekki tilviljanakennda þrívíddarbyggingu Reglulegir strúktúrar sem eru samsettir af amínósýrum sem eru nálægt hver annarri í 1. stigs byggingunni. Dæmi eru alfa-helix, beta sheet og beta bend (turn)
138
segðu frá alfa helix
mjögggg algengtttt Hliðarhóparnir standa út til hliðar Hver amínósýra myndar tvö vetnistengi – Við fjórðu aminósýru ofar í helix – Við fjórðu amínósýru neðar í helix 3.6 amínósýrur í hverjum hring Prólín rýfur byggingu -helixa
139
segða frá beta sheet
Vetnistengi á milli Hliðarhóparnir vísa til sitthvorrar hliðar Alltaf fleiri en ein peptíð- keðja eða hlutar af peptíðkeðju geta verið antiparallel - þegar peptíðkeðjurnar liggja í sitt hvora áttina paralelle - þegar að peptíðkeðjurnar liggja í sömu átt
140
segðu frá beta bends
Oft í globular próteinum, á yfirborði (myglobini og hemoglobini) Oftast 4 amínósýrur í beygjunni (Proline og glycine oft til staðar) Oft vetnistengi milli amínósýru 1 og 4
141
segðu frá 3. stigs byggingu próteina
Amínósýruröðin (1. stigs bygging) ákvarðar 3. stigs byggingu Lýsir staðsetningu allra atóma próteins í rúmi (erum komin með fullkomna byggingu) Lýsir afstöðu allra hliðarhópa til hvors annars Prótein sem er 200 amínósýrur hefur oftast tvö eða fleiri hneppi – Sem samanstendur af supersecondary structural elements (motifs) Hneppi oftar en ekki óháð hvert öðru
142
það eru til 4 gerðir af mismunandi tengsl sem ákvarða 3.stigs byggingu próteina
Disúlfíð tengi vatnsfælin tengi vetnistengi jónatengi
143
segðu frá Disúlfíð tengjum
– Sulfhydryl hópar (-SH) – Cysteine – Cys – C * Innan sama próteins * Milli mismunandi próteina – Stöðugleiki, varnar afmyndun utan frumunnar
144
segðu frá Vatnsfælin tengsl
Óskautaðar amínósýrur Innan próteina * Geta verið á yfirborði próteina sbr. himnuprótein isoleucine og leucine
145
Vatnssæknar hlaðnar amínósýrur finnast á yfirborði próteina Vatnsfælnar óskautaðar amínósýrur leitast til að vera innan próteinanna til að lágmarka tengsl við vatn
146
segðu frá Vetnistengjum
R hópar með súrefnis eða niturtengdu vetni dæmi tengi á milli serine og glutamate
147
segðu frá Jónatengjum
Neikvætt hlaðnir hópar (-COO- hjá Aspartate eða Glutamate) geta tengst jákvætt hlöðnum hópum (-NH3+ hjá Lysine)
148
hvað ákvarðar svipmótun próteina
Ákvarðað af hliðarhópum + og – hlaðnir R hópar dragast saman Til verður prótein strúktúr sem hefur lágt orkustig Prótein geta myndað 2. og 3. stigs byggingu sína án utanaðkomandi aðstoðar
149
hvernig var tilraun Anfinsens
Virkur ríbónúcleasi meðhöndlaður með 8M urea og beta- mercaptoethanóli - hann rauf öll tengin og gerði hana línulega Ensímvirknin óvirkjuð Urea og beta-mercaptoethanól fjarlægð með dialýsu, súlfhýdrýlhópar oxaðir Ensímið virkjað aftur í stuttu máli hann afmyndaði próteinið þannig að hún varð óvirk með urea fjarlægði síðan urea og próteinið fékk bygginguna sína aftur án einhverjar hjálpa
150
hvað er hægt að nota til að aðstoða við svipmót
Cis-trans-prolyl isomerasar – Breyta cis-trans stöðu prólín amínósýra Prótein dísúlfíð ísómerasar – Byggja og rjúfa dísúlfíð tengin Chaperón prótein – Heat shock prótein * Bindast próteinum þar sem þau eru að myndast á ríbósomum * Hindra “aggregation” próteina – Chaperónín * ATP-háð ferli
151
Stöðugleiki próteina ákvarðast auk þess af samverkandi áhrifum fjölda veikra ósamgildra tengja/hrifa * samgild tengi eru 50 kcal/mol – Vatnsfælnihrif (2-3 kcal/mol) – Vetnistengi (1-7 kcal/mol) – Hleðsluhrif (1-6 kcal/mol) – Van der Waals (>1 kcal/mol)
152
hvernig afmyndast prótein
2. og 3. stigs bygging próteina hverfur Peptíðtengi rofna ekki Getur orðið vegna Hita, leysiefna, sýru, basa, sápuefna, þungmálmar Getur verið viðsnúanleg (refolding) Afmynduð prótein eru oft ekki leysanleg og falla út (precipitate)
153
segðu frá 4. stigs byggingu
Nokkur prótein saman mynda próteinflóka – Engin samgild tengi – Einingum haldið saman af ósamgildum tengjum * Vetnistengjum * Jónatengjum * Vatnsfælnum tengjum
154
af hverju einkennast sjúkdómar eins og Alzheimer’s, Parkinson, Creutzfeld-Jakob, arfgeng heilablæðing
Uppsöfnun prótein klumpa (aggregates) í svökölluð amýlóíð í líffærum Afmyndun/hlut-afmyndun próteina (stundum stökkbreyttra) sem safnast fyrir sem óleysanleg prótein
155
dæmi um prótein sem safnast upp og geta valdið sjúkdómum eins og Alzheimer’s, Parkinson, Creutzfeld-Jakob, arfgeng heilablæðing
beta-amyloid peptide, Príon prótein, cystatinC
156
segðu frá prion sjúkdómum
Prion Protein (PrP) Veldur TSE (Transmissible Spongiform Encephalopathies) – Creutzfeldt-Jakob í mönnum – Scrapie í kindum – Mad cow disease í nautgripum PrPSc (Sc=scrapie) er sýkillin Mjög stöðugt prótein sem myndar úrfellingar sem eru svipaðar amyloids í öðrum sjúkómum PrPC (C=cellular) hefur ekki sýkingarmátt, finnst á yfirborði taugafrumna í heila spendýra Engin munur hefur fundist á PrPSc eða PrPc hvað röð varðar eða breytingar (post translational) Þrívíddarbygging önnur eina dæmið þar sem að prótein lögun veldur sjúkdómi
157
segðu frá Hnattlaga Hemepróteinum
Hemeprótein hafa heme sem prosthetic hóp (strúktúr sem ekki er fjölpeptíð en er nauðsynlegt fyrir virkni próteinsins) Heme – complex protoporphyrin IX og járns Járni haldið í miðju hringsins með 4 nitursameindum
158
segðu frá Myoglobin, lær ÞETTA MJÖG VEL!
Hemeprótein í hjarta- og beinagrindarvöðvum hefur hemeprótein hóp Geymir og ber súrefni innan vöðvafrumunna Eitt fjölpeptíð sem líkist undireiningum hemoglobins Þétt pakkað, 80% sem 8 -helixar (A-H) Proline á milli helixa eða –bends og loops Óskautaðar amínósýrur inn í sameind. Vatnsfælin tengi Hlaðnar amínósýrur á yfirborði Heme hópur bundin á óskautuðum amínósýrum (nema 2 His) F8 bindur járnið E7 tengist heme hópnum ekki beint en eykur stöðugleika súrefnisbindingar Samanburður 1. stigs byggingar 23 tegunda * Af 153 aminósýrum eru 83 eins * 2. og 3. stigs bygging eru algerlega varðveit
159
segðu frá hemoglobini, kunna mjög vel !
Í rauðum blóðkornum Flytur súrefni frá lungum til vefja Hemoglobin A er samsett af 4 fjölpeptíðum (2  keðjum og 2  keðjum) sem haldið er saman af ósamgildum tengjum Einingarnar líkar því sem sést hjá myoglobin Getur borið H+ og CO2 frá vefjum til lungna Getur borið 4 súrefnissameindir frá lungum til vefja Hægt að hafa áhrif á súrefnis-binding með allosterískum þáttum
160
Góð prófspurning berið saman hemoglobin og myoglobin
myo ein sameind, vatnfælin tengsl inn, vatnssæknar amínósýru út Hemo vatnsfælnar amínósýrur svo að sameindirnar tengist sjálfar Mýóglóbin er monomer en hemoglobin tetramer Munur á hleðslu yfirborðs Mýóglóbin er í sambandi við vatn Hemóglóbín einingar eru í sambandi við hvor aðra
161
segðu frá 4. stigs byggingu hemoglóbíns
Tvær tvenndir * Hvorri tvennd haldið saman með vatnsfælnum tengjum (sem eru því á yfirborði) * Tvenndum haldið saman með vetnis- og jónatengjum það eru veikari tengsl og getur þannig verið Hreyfing á milli tvenndanna þegar súrefni tengist (R - relaxed ) þá verða tengin á milli tvenndanna lausari Binding við súrefni rýfur hluta af jóna- og vetnistengjum milli tvennda Hreyfanleiki meiri High oxygen affinity form hemoglobins þegar súrefni er ekki bundið (T-taut) þá eru tvenndirnar stífar Low oxygen affinity form hemoglobins Deoxy (án súrefnis) Tvenndir tengjast með jónatengjum og vetnistengjum sem takmarka hreyfingu á fjölpeptíðum
162
hvernig er upptaka súrefnis í hemóglóbíni og mýóglóbíni
Myoglobin bindur eina súrefnissameind (monomer) - hefur alltaf meiri sækni í súrefni - meiri mettun við hvaða hlutþrýstin sem er - bindur súrefni sem hemoglobin losar í vöðvum við mjög lágan hlutþrýstin súrefnis í vöðvum Hemoglobin bindur fjórar súrefnissameindi (tetramer) Cooperative binding * Þegar ein hemoglobin eining hefur bundið O2 sameind eykst sækni hinna í O2 * Þegar ein hemoglobin eining hefur losað O2 sameind losna hinar einnig auðveldar af Fyrsta O2 sameindin hefur litla sækni Þegar hún binst verður formbreyting á flókanum sem eykur sækni hinna heme hópanna í súrefni
163
hvaða allosterísku áhrif geta haft áhrif á bindingu súrefnis
pO2 pH gildi - Lágt pH gildi og hár CO2 þrýstingur hjálpa til við losun súrefnis frá hemoglobini pCO2 - CO2 er ekki öllu breytt í bicarbonate - Sumt tengist N-enda amínósýrum á hemoglobini og myndar carbaminohemoglobin - Þetta eykur stöðugleika T forms og því er minni sækni í súrefni 2,3 bisphosphoglycerate - sameind sem myndast þegar að við breytum glúkósa í laktat - Binst við deoxyhemoglobin (T formið) eykur stöðugleika þess og minnkar sækni í súrefni - Við súrefnisskort eykst styrkur 2,3- BPG - Er í háum styrk í rauðum blóðfrumum
164
Hvers vegna lækkar pH sem gerir það að verkum að súrefni losnar frá hemóglóbíni
pH gildið er lægra í vefjum því við tökum CO2 burt og það verður efnahvarf (myndast bicarbonat) sem gerir það að verkum að við missum prótónur Lægra pH í vefjum heldur en lungum því er súrefnið losað í vefjum en tekið upp í lungum HCO3- ferðast til lungna með plasma H+ hjálpar til við að breyta Hb úr R (oxy) í T (deoxy) í vefjum
165
hvað gerist ef það er tekið blóð
2,3-BPG styrkur fellur í því blóði sem er tekið Blóð (hemoglobin) sem hefur verið geymt hefur mjög mikla sækni í súrefni og losar það því ekki þegar til vefja er komið Virkar sem “oxygen trap” í stað flutnings kerfis RBC endurmynda 2,3-BPG á 6-24 klst en þetta getur valdið vandamálum það er bætt glúkósa? í blóðið til að þetta gerist ekki þ.e.a.s. að það losar ekki súrefni í vefi
166
segðu frá CO
CO eða kolmonoxíð binst með mikilli sækni í hemoglobin Myndar carbon monoxyhemoglobin Þegar CO binst fer hemoglobin í R form og súrefni binst í hin heme setin Hemoglobin getur ekki lengur losað súrefni til vefja CO eitrun – Hemoglobin hefur 220 sinnum meiri sækni í CO samanborið við súrefni. Þarf því lítið magn til að vera eitrað
167
segðu frá HbF (fetal)
Allt að 60% af hemoglobinum í fóstum Hb A myndun hefst ekki fyrr en á 8. mánuði meðgöngu Hefur hærri sækni í súrefni en Hb A Veik binding við 2,3-BPG Sér til þess að það sé nægjanlegt súrefni fyrir fóstrið
168
segðu frá HbA1C
Hb A er glycosylerað (gerist ekki hratt) Glúkósi hengdur á Valine sem eru við N-enda beta globin keðjanna Hækkaður styrkur finnst í sykursjúkum
169
segðu frá glóbín geninu
Á 2 litningum, 11 (beta glóbín-lík gen) og 16 (bara alfa gen)
170
hvað eru Hemoglobinopathies
erfðasjúkdómar sem einkennast af annað hvort: - Hemoglobin með afbrigðilega lögun (punktbreyting í stöðu 6 í beta-glóbin geni, mikil áhrif á svipgerð) DÆMI: Sickle cell anemia (Hb S) Hemoglobin C disease (Hb C) Hemoglobin SC disease (Hb S + Hb C) – Ekki nægjanleg framleiðsla af hemoglobini DÆMI: Thalassemia
171
segðu frá Sickle cell anemia (Hb S)
sigfrumublóðleysi Breyting á einu nucleotíði í beta–globin geni Algengara í svörtu fólk (1:500) Víkjandi erfðir (homozygous recessive) - báðar samsætur á geninu þurfa að vera stökkbreyttar Táknað sem betaS Sjúkdómseinkenni koma ekki í ljós fyrr en Hb F minnkar getur Krónísk hemolytic anemia, hyperbilirubinemia, aukin sýkingarhætta, stroke, vanstarfsemi nýrna Glutamate verður að valine (Glu6->Val6) - fer frá því að vera neikvæð í jákvæða Stökkbreytta próteinið hefur minni neikvæða hleðslu heldur en villigerðin. Hægt að greina stökkbreytinguna með rafdrætti myndar polymer og fer að falla út gerir það að verkum að rauðu blóðkornin fær einkennilega lögun venjuleg RB eru sveigjanleg og geta farið inn í háræðar Hb S er mjög stíft og veldur sársauka því hann fer að stífla háræðar út um allt
172
það eru sterk tengsl á milli malaríu og HbS
þar sem er mikið af HbS að þá er minna af malaríu talið vegna þess að sýkilinn sýkir rauð blóðkorn og þau sem eru með HbS að þau hafa bara rauð blóðkorn sem lifa í 20 daga og það er ekki nóg fyrir sýkilinn
173
segðu frá HbC
Mildari en Hb S Sama amínósýra er stökkbreytt – Glu6->Lys6 Prótein sem inniheldur stökkbreytinguna ferðast enn hægar í geli heldur en Hb A eða Hb S
174
segðu frá Hb SC
Compound heterozygote Arfblendnir einstaklingar (double heterozygous) Bæði beta-globin genin eru stökkbreytt Einkenni ofast mildari heldur en hjá Hb S
175
hvað er Thalassemias
Algengasti eingena erfðasjúkdómur í mönnum Galli í framleiðslu á alfa eða beta globini Margar gerðir stökkbreytinga oftast Tap á öllu geninu eða minni úrfellingar (deletions),Einnig skiptibreytingar alfa0 eða beta0 = ekkert myndast alfa+ eða beta+ = minna myndað
176
segðu frá beta-Thalassemia
– beta thalassemia minor * Annað genið tapað – beta thalassemia major * Bæði gen töpuð þá verður uppsöfnun á alfa og það getur byrjað að falla út
177
segðu frá alfa Thalassemia
Minna framleitt af alfa-globin en eðlilegt er (eða ekkert) Oftast úrfellingar 4 gen – 1:4 þögull beri (silent carrier) – 2:4 alfa-thalassemia trait – 3:4 Hb H (beta4) – 4:4 Hb Bart (gamma4)
178
segðu frá þráðlaga prótein
Oftast regluleg annars stigs bygging Þráðlaga Ill-leysanleg í vatni Byggingarhlutverk Dæmi: collagen, elastin, keratín, tropomýósín
179
segðu frá collageni
Fjölskylda próteina sem finnst í öllum vefjum og líffærum Byggingarhlutverk fyrst og fremst – Extracellular prótein Löng sameind sem er samsett úr 3 próteinum (sem kallast kollegen alfa keðja) - vefjast kringum hvort annað - geta haft mismunandi hlutverk eftir því hvar þau eru staðsett Mikið af breyttum sameindum eins og glycín, prólín, hýdroxýprólín og hýdróxýlýsin Meira en 25 gerðir Keðjum haldið saman með vetnistengjum Hægt að flokka í þrjár megingerðir - eftir því hvar þau finnast byggingin er Mikið af Proline og Glycine - vegna þess að glycine er minnsta amínósýran - prólín hefur örg áhrif á hvernig henni er vafið saman því hún er oft í beygjum Gly – X – Y – X oft proline – Y oft hydroxyproline (hydroxylysine) Langar sameindir þar sem R hópar snúa út og geta tengst öðrum sameindum
180
hvað er tropocollagen
forvera af collageni Helix með 3 amínósýrur per snúning Prólín gegnir lykilhlutverki Ólíkt alfa-helix Glycín mynda óskautaða snertibrún sem eykur stöðugleika complexins Sumar lýsín-amínósýrurnar umbreyttar í allýsín. Myndar samgild tengi við aðrar allýsín og lýsín amínósýrur innan og milli collagen sameinda sem eykur styrk sameindarinar
181
hvernig er aukið stöðugleika collagen sameindarinar
Proline og lysine hydroxyleraðar eftir að þær eru settar í próteinkeðjur Eykur stöðugleika próteinþáttana þriggja sem mynda collagen þar sem hægt er að mynda fleiri vetnistengi
182
hvað gerist ef það er skortur á C-vítamín
Járn og afoxarinn C-vítamín eru nauðsynleg fyrir virkni prolyl hydroxylase og lysyl hydroxylase C-vítamín skortur – færri vetnistengi og stöðugleiki helixa minni veldur scurvy - Skyrbjúgu sítrónu safi lagar þetta talið að skarvakál minnkaði alvarleikan hér á íslandi áður fyrr
183
hvernig krosstengsli myndast í collageni
gert krosstengsl með Lysyl oxidase hann Deaminerar lysine og hydroxylysine í collageni það verður til allysine og hydroxyallysine sem geta tengst lysyl eða hydroxylysyl í næstu sameind
184
hvað er Ehlers-Danlos syndrome
Ehlers-Danslo orsakast af göllum í ensímum sem taka þátt í myndun collagens (t.d. lysyl hydroxylase, procollagen peptidase eða í collageninu sjálfu)
185
hvað eru Collagenopathies
sjúkdómar sem tengjast göllum í kollageni eða í myndun þess Yfir 1000 stökkbreytingar þekktar í 23 genum sem mynda collagen
186
hvað er Osteogenesis Imperfecta (brittle bone syndrome)
Collagenopathies sjúkdómur Bein bogna og brotna auðveldlega Stökkbreytingar í alpha 1 og 2 keðjum (type I) Glycine oft stökkbreytt
187
segðu frá Elastin
Hefur einkenni gúmmís Er t.d. til staðar í lungum og stórum æðum Hægt að teygja margfalda lengd en skreppur síðan aftur til baka í upprunarlega lögun Illeysanlegt í vatni Myndað af 700 amínósýra forvera sameind -tropoelastin Mikið um Glycine, Alanine og Valine (litlar óskautaðar) Einnig Proline og Lysine (ekki hydroxy-) einkennandi fyrir elastin eru krosstengin Sumar lysyl hliðarkeðjur eru deamineraðar með lysyl oxidase Þrjár slíkar ásamt einni óbreyttri mynda desmosine kross tengsl Desmosine tengslin valda því að elastin er mjög teygjanlegt