Translace

Question 1

Fáze translace

Answer 1

1. Mimoribosomální fáza
2. Ribosomální fáze - Iniciace, elongace, terminace

Question 2

Složení translačnáho aparátu

Answer 2

• Aminoacyl-tRNA-syntetázy
• tRNA
• ribosom
• mRNA
• další translační faktory

Question 3

Ribosom - složení, vazebná místa, 2 podjednotky

Answer 3

• rRNA + proteiny
• 2/3 RNA
• terciální struktura je velmi koncentrovaná
  Vazebná místa:
• A místo - aminoacylové, vstup pro aminoacyl-tRNA, vazba tRNA na antikodon
• P místo - peptidylové, oblast vazby peptidyl-tRNA
• E místo - exit, vybitá tRNA maže pryč
• vazebné místo pro mRNA
  2 podjednotky:
• MALÁ - vazba mRNA a tRNA
• VELKÁ - katalyzuje tvorbu peptidové vazby

Question 4

tRNA - společné a rozdílné rysy, primární, sekundární, terciální struktura

Answer 4

= Transferová RNA
- na pozici 1. a 2. kodonu jsou přísná pravidla, 3. kodon může kolísat -> velké množství různých tRNA
- přepis RNA pol. III -> tRNA
- Společné rysy: rozeznatelné ribosomem, iniciačními a elongačními faktory
- Odlišné rysy: rozeznatelné jinými aminoacyl-tRNA-syntetázami
PRIMÁRNÍ STRUKTURA:
- 70-90 nukleotidů
- Aminoacyl-tRNA nese antikodon
SEKUNDÁRNÍ STRUKTURA:
- tvar jetelového listu - 3 smyčky a vlásenky + 1 akceptorové rameno
- Akceptorové rameno - nese 3’ i 5’ konec, v nabitém stavu nese navázanou příslušnou AMK
- D loop (D rameno) obsahuje dihydrouridin
- Antikodonové rameno nese antikodon
- TΨC loop nese triplet TΨC, kde Ψ je pseudouridin
- Variabilní smyčka - pod TΨC ramenem, obvykle dlouhá 4-5 bází
TERCIÁLNÍ STRUKTURA:
- ,,L struktura’’
- W-C i non W-C párování
- stacking interakce

Question 5

Mimoribosomální fáze translace

Answer 5

= Aktivace AMK
Aminoacyl-tRNA-syntetázy:
- aminy zodpovědné za přesnost překladu a ,,stabilitu’’ genetického kódu
- 3 vazebná místa: pro ATP, AMK a tRNA
Syntéza:
- 1.Aktivace AMK: AMK + ATP -> aminoacyadenylát + P-P
- 2. Aktivace tRNA: AMK-AMP + tRNA -> AMK-tRNA + AMP
- Jedna syntetáza rozeznává jednu AMK + několik příslušných tRNA

Question 6

Iniciace translace - prokaryota

Answer 6

• Ribosom vazebné místo (ribosomal binding site, RBS) = Shine Dalgarno sekvence upstream od start kodonu
• Shine Dalgarno sequence páruje s 16S RNA malé podjednotky ribosomu -> nastaví iniciační kodon
• na rozdíl od eukaryota umí prokaryotický ribosom nasednout na start kodon uvnitř mRNA (ta je často polycistronní)
• iniciační aktivita ORF je závislá na RBS a jeho vzdálenosti od startu
• Translational coupling - např. start a stop kodon v AUGA, nemusí být přítomná RBS sekvence
  3 INICIAČNÍ FAKTORY:
• IF1 - brání vstupu tRNA do A místa
• IF2 - GTPáza, interakce s IF1 a 30S podjednotkou
• IF3 - brání připojení 30S ribosomu

Question 7

Iniciace translace - eukaryota

Answer 7

• iniciátorová tRNA se musí vázat na malou podjednotku než naváže mRNA
• eukaryotický iniciační faktor eIF2 se váže na tRNA -> podjednotka ribosomu se pak váže na mRNA rozeznanou přes CAP strukturu
• Kozak concensus sequence - iniciační kodon AUG, interakce s iniviátorovou tRNA
• přidaná AMK přináší energii pro připojení pro další AMK
• N-koncová AMK určuje poločas proteinů

Question 8

STOP kodony

Answer 8

UGA, UAG, UAA
- release faktor se váže na kodon -> změna funkce peptidyl transferázy -> … -> rozpad mRNA ->
2 typy faktorů:
- RFI - rozeznají STOP kodony a zahájí hydrolýzu peptidu z tRNA,
-> eukaryota rozeznává eRF1 všechny kodony
-> Prokaryota: UAG = RF1, UGA = RF2, UAA = obojí
- RFII - stimulují disociaci RFI
- prokaryota i eukaryota mají jen jeden RFII

Question 9

Elongace translace - polypeptidový řetězec

Answer 9

• 1.Nascentní polypeptid je v P-místě, další aminoacyl-tRNA se váže na A-místa (nutné GTP)
  – 2.Polypeptid je uvolněn z tRNA v P-místě, syntéza peptidové vazby
  – 3. Translokace - přesun nového peptidu z A- do P místa, nutné GTP, konformační změny
  –> opakování
• Energie: 4 makroergní vazby - 1x ATP, 2x GTP, proteosyntéza
• aminoacyl-tRNA je těsně vázaná s EF-TU
• Eukaryota - elongační faktory EF1 a EF2

Question 10

RRF = Ribosomal recycling factor

Answer 10

• Prokaryota
  po translaci recykluje ribosomy
• váže se do A-místa a imituje tRNA
• rekrutuje EF-G a stimuluje uvolnění nenabitých tRNA z E a P místa

Question 11

Polyribosomy

Answer 11

= více iniciací translace na mRNA
- nový ribosom se váže až pokud první ribosom neujel 80 bp
- Prokaryota - translace začíná ještě před koncem transkripce
- Eukaryota - procesy oddělené

Question 12

Kozak concensus sequence

Answer 12

• iniciační kodon AUG u Eukaryota
• hledá ji ribosom

Question 13

Terminace translace

Answer 13

2 třídy faktorů:
- RFI - u eukaryot rozeznává všechny stop kodony
- RFII - Prokaryota a Eukaryota - mají jen jeden, stimulují disociaci faktorů RFI