VL 9 & 10

Question 1

Ribosom-Aufbau in Pro- und Eukaryoten

Answer 1

Pro:
70S Ribosom (bezieht sich auf Masse)
50S UE = 2x rRNA + 31 Proteine
30S UE = 16S rRNA + 21 Proteine

Eu:
80S Ribosom
60S UE = 3x rRNA + 49 Pr.
40S UE = 18S rRNA + 33 Pr.

Sehr komplexe Faltung, Peptidyltransferase in Ribosom überträgt AS von tRNA auf entstehendes (naszierendes) Polypeptid, 50 AS/s

Question 2

Ablauf der Proteinsynthese am Ribosom

Answer 2

• Anlagerung der Peptidyl-tRNA an freie Akzeptor-Stelle im Ribosom
• Elongation: Peptidbindung zwischen Amino-Gruppe der tRNA-gebundenen AS und der Carboxyl-Gruppe der wachsenden Peptidkette
• verlängerte Peptidkette rückt am Ribosom von Akzeptor zur Donor-Stelle, leere tRNA diffundiert ab
• nächste tRNA bindet im Akzeptor-Bereich

Translation = Schlüssel-Schloss-Prinzip

Question 3

Durch welches Enzym wird die tRNA beladen?

Answer 3

Aminoacyl-tRNA-Synthetase
Beladung spezifisch am 3‘ Ende
Davor Aktivierung der AS durch Bindung an AMP, AMP wird bei Beladung wieder abgespalten

Question 4

Was sagt die Wobble-Hypothese aus?

Answer 4

Dritte Position des Codons ist bei vielen AS variabel
Bsp. 5‘—UCC—3‘ und 5‘—UCU—3‘ codieren beide für Serin
Damit Basenpaarung im Ribosom möglich ist müssen Basen des Anticodons (tRNA) in wobble-position „herauswackeln“

Question 5

3 wichtige Funktionen der Ribozyme

Answer 5

• snRNAs im Spliceosom: prä-RNA —> reife mRNA, Entfernen der Introns (Transkription)
• RNA im Ribosom: Knüpfung der Peptidbindung (Translation)
• in Viren: Ribozym kürzt Virus-RNA auf nötige Länge (Virusreplikation)

Question 6

Ablauf des Ribosomen-Zyklus

Answer 6

• kleine UE bindet am Startcodon AUG der mRNA (Initiation), rekrutiert große UE
• Elongation: Elongationsfaktoren EFTU und EFG —> Translation mit aminoacyl-tRNAs —> Polypeptid
• Termination über Terminationfaktor RF1, Mimikri zu tRNA, Polypeptidkette wird hydrolisiert, beide UE lösen sich von mRNA

Question 7

Welche Funktionen erfüllen die drei vom lac-Operon exprimiert es Enzyme?

Answer 7

• Permease (LacY): Lactoseaufnahme in Zelle
• beta-Galaktosidase (LacZ): Lactose —(Hydrolyse)—> Galactose + Glucose
• Transacetlase (LacA): Abbau verwandter Zuckerverb. (Nicht geklärt)

Question 8

Positive und negative Kontrolle des Lac-Operons

Answer 8

Negativ: Lactose bewirkt Dissoziation des Repressors vom Operator
Positiv: bei hohen Glucosekonz. kommt es nicht zur Akktivierung des Lac-Operons. c[Glucose] niedrig —> c[cAMP] hoch —> Bildung cAMP-CAP-Komplex —> Krümmung der DNA, so dass RNA-P. binden kann —> Aktivierung

Question 9

Was ist Attenuation?

Answer 9

Form der Genregulation bei Prokaryoten
Bsp. Tryptophansynthese
Operator reguliert Transkription der Synthesegene in Abhängigkeit der Trp-Konz. Wurde Trp synthetisiert bindet es den Repressor, welcher dadurch aktiviert wird und den Operator inhibiert —> negative Rückkopplung / Endproduktrepression

Question 10

Was sind Riboswitches?

Answer 10

RNA-Elemente in UTR‘s der mRNA, können Metabolite binden und dadurch Genexpression regulieren
Bsp. Thiaminpyrophosphat-Synthese (TPP)
RNA erkennt Metabolit über Ladungen, funktionelle Gruppen, stereochemische Eigenschaften, Bindung führt zu Konf.änderung der RNA
Evtl. „verstecken“ der Shine-Dalgarno-Seq. oder Bildung Hair-Pin-Strukturen wodurch es zum Abbruch der Transkription kommt.