Vorlesung 2

Question 1

Die DNA-Replikation

Answer 1

1. Helipads entsoiralisiert die Doppelhelix
   2.DNA-Polymerase III verlängert Leitstrang (5-3) und Folegestrang (3-5)
2. Folge Strang wird in Okazaki Fragmenten synthetisiert (nur 5-3 Richtung möglich)
3. RNA Primer füllt Lücken im Folgestrang

Question 2

Zentrales Dogma der Biologie

Answer 2

DNA wird transkribiert zur RNA.
RNA wird transplantiert zum Protein.

Question 3

Zentrales Dogma der Biologie (Viren)

Answer 3

DNA zu RNA durch Reverse Transkriptase (Retroviren)
RNA zu RNA dUrch RNA abhängige RNA-Polymerase (Corona Viren)

Question 4

Definition Genexpression

Answer 4

Gen =
Abschnitt auf der DNA, der für ein Genprodukt kodiert, inkl. Kontrollregionen

Expression =
- Fluss von der genetischen Information (DNA) zum Genprodukt
- beteiligte Vorgänge sind:
Transkription (DNA in RNA)
Translation (RNA in Protein)
- findet in allen lebenden Zellen statt

Question 5

Unterschiede Prokaryoten und Eukaryoten Transkription

Answer 5

Prokaryoten: Translation während Transkription
Eukaryoten: Transkript muss erst aus dem Zellkern transportiert werden

Question 6

Transkripte Prokaryoten und Eukaryoten

Answer 6

Prokaryoten: Gen A und Gen B liegen auf einem Transkript
eukaryoten: jedes Gen liegt auf einem separaten Transkript

Question 7

RNA-Polymerase Aufgabe

Answer 7

1.RNA-PolymerSe bindet an den Promotor und beginnt mit der Entspiralisierung der DNA (Initiation)
2. Die RNA-Polymerase liest den DNA-Matrizenstrang in 3-5 Richtung und erzeugt durch Anhängen von Nucleotiden an das 3 Ende das RNA-Transkript (Elongation)
3. Sobald die RNA-Polymerase die Terminationsstelle erreicht, verlässt das Transkript die Matrize (Termination)

Question 8

Chemische Struktur der RNA

Answer 8

Ribose statt desoxyribose (OH Gruppe statt H)
Uracil statt Thymin (Cytosin Ursprung herstellbar durch Deaminierung)

Question 9

Aufbau RNA-Polymerase

Answer 9

alpha Enzym: zwei mal, Struktur des Enzyms
Beta Enzym: RNA Synthese
Beta’ Enzym: Bindung an DN

Question 10

Unterschied RNA und DNA Polymerase

Answer 10

RNA Polynerase transkribieret DNA, Produkt ist RNA
DNA-Polymerase repliziert DNA, Produkt ist DNA

Question 11

Promotor

Answer 11

Erkennungs- und Startpunkt für die RNA-Polymerase

Question 12

Lage des Promoters Prokaryoten

Answer 12

Erkennung stelle bei -35
Binde#telle bei -10 (Pribnow Box)

Question 13

Transkriptionszyklus (bakterielle RNA-Polymerase)

Answer 13

1. Bindung des Holoenzyms an den Promotor (geschlossener Komplex)
2. Aufwinden der DNA (offener Komplex)
3. Anfängliche Transkription (10 nt)
4. Ablösung des σ-Faktors
5. Elongationsphase (50nt/s)
6. Termination
7. Freisetzung des Transkripts

Question 14

Entstehung Haarnadel und Stammschlaufe

Answer 14

A und U gehen Doppelbindungen ein, sodass sie der Strang nach oben stellt.

Question 15

Formen der Transkriptionstermination bei E. Coli

Answer 15

Rho-Abhängige Termination: Rho-Protein lagert sich an mRNA
Rho-unabhängige Termination: Haarnadelförmige Sekundärstruktur I’m 3’ Nichtkodierungsbereich einer mRNA

Question 16

Bereiche vor und nach kodierender Region in einem Transkript

Answer 16

Leadersequenz im 5’ untranslatierten Bereich
Trailer-Abschnitt I’m 3’ untranslatierten Bereich

Question 17

Drei Haupttypen von RNA Molekülen

Answer 17

rRNA 80%
tRNA 15%
mRNA 4%

Question 18

Weitere RNAs in Eukaryoten

Answer 18

sn (small nuclear RNAs): im Spleißosom, Spleißen
sno (small nucleolar RNAs): im Nukleolus des Zellkerns, Modifikation von RNA
microRNAs, si(small interfering) RNAs: Genregulation

Question 19

Dna-abhángige rna-polymerase im kern

Answer 19

RNA-Polymerase 1: Produkt ist rRNA im Nukleolus
RNA-Polymerase 2: Produkt ist mRNA im Nukleoplasma
RNA-Polymerase 3: Produkte sind tRNAs snRNAs etc. I’m Nukleoplasma

Question 20

Zusätzlich RNA-Polymerasen in Mitochondrien und Chloroplasten

Answer 20

mt-RNA-Polymerase (eine UE)
kernkodierte, mitochondriale Transkripte
Mitochondrien
pt-RNA-Polymerase (PEP) Ähnlich zu E. coli
plastidäre Transkripte
Plastiden
pt-RNA-Polymerase (NEP)
plastidäre Transkripte
Plastiden

Question 21

Merkmale Eukaryotische Transkription

Answer 21

Viele allgemeine Transkriptionsfaktoren
Bildung eines Präinitiationskomplexes
Vielfältige Regulation der Transkription
Hemmung und Aktivierung der Genexpression möglich

Question 22

Prozessierung eukaryotischer Transkripte

Answer 22

1. Anfügen des Cap am 5‘ Ende = co-transkriptional
2. Polyadenylierung am 3‘ Ende = post-transkriptional
3. Spleißen
   = post-transkriptional

Question 23

Capping am 5’ Ende

Answer 23

5‘ Cap signalisiert 5‘ Ende eukaroytischer mRNAs
Wird während der Transkription angehängt
5‘ Cap wichtig für Export der mRNA ins Cytosol und die Translation

Question 24

Polyadenylierung am 3‘-Ende

Answer 24

3‘-Poly(A)-Schwanz signalisiert 3‘-Ende eukaroytischer mRNAs
Poly(A)-Polymerase (Polymerisation ohne Matrize !)
200-250 A-Nukleotide werden angehängt
3‘-Poly(A)-Schwanz wichtig für Export der mRNA ins Cytosol, für die Stabilität und die Translation

Question 25

Spleißen Definition

Answer 25

Entfernen der Intronsequenzen aus dem Primärtranskript, Verknüpfung der Exons

Question 26

Spleißen Ablauf

Answer 26

Nukleotidsequenzen markieren die Spleißstellen wird durch Spleißosomen ausgeführt Spleißosomen sind aus Proteinen und snRNAs zusammengesetzt

Question 27

Aufbau Ribosomale RNA (rRNA)

Answer 27

Ribosomen bestehen aus RNA (rRNA) und Proteinen und sind aus zwei Untereinheiten zusammengesetzt Prokaryoten: 70S Ribosomen Eukaryoten: 80S Ribosomen

Question 28

Transfer RNA (tRNA)

Answer 28

Kleeblattstruktur Akzeptorarm bindet Aminosäure; 3‘ Ende = –CCA) DHU-Arm (D-Schleife): Pyrimidin Dihydrouracil Anticodonarm: erkennt mRNA Variabler Arm enthält variable Anzahl an Nukleotiden TyC enthält die Abfolge T, Pseudouracil und C