Vortrag Proteinbiosynthese Flashcards by Martin Heider

Wie viele verschiedenen Basenkombinationen existieren für Triplets?

4 verschiedene Basen
3 Positionen
4^3 Kombinationen -> 64 Möglichkeiten für Triplets

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Welches Triplet ist das Startcodon?
-> Für welche AS codiert es?

AUG
-> Methionin

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Wie heißen die drei Stopp Codons?

UGA You go away
UAA You are away
UAG You are gone

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Wie schützt sich der genetische Code vor einem schwerwiegenden Austausch einer AS bei einer Mutation?

Aminosäuren mit ähnlichen Eigenschaften (Ladung) besitzen ähnliche Codons.

Beispiel Lysin: AAA -> Mutation und man erhält AGA, welches Arginin ist.
-> Ähnliche Ladung und damit nicht katastrophal für das Protein.
-> Das heißt Mutationen von einer Base können oft keine schwerwiegenden Konsequenzen haben

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Wie ist tRNA aufgebaut und wie heißen die einzelnen Bereiche?

Kleeblatt Struktur (2D)
L-Form (3D)

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Was ist die Aufgabe des D- und T-Loops in der tRNA?

D- und T-Loop kommen in 3D Struktur zueinander und stabilisieren das Gerüst der tRNA

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Was ist die Aufgabe des 3′ CCA Tails?

Damit erkennt die tRNA seine Aminosäure

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Um jedes Codon erkennen zu können müsste eine Zelle 64-3 Stoppcodons = 61 verschiedene tRNAs besitzen.
Eine Zelle besitzt aber nur 30-40 verschiedene tRNAs und kann trotzdem alle Codons erkennen. Wie geht das?

Wobble-Hypothese: Die ersten beiden Nukleotide müssen passen. Aber die Base in Position 3 muss nicht unbedingt komplementär sein.
-> Hier kann sich ein Wobble-Basenpaar ausbilden (Man sollte jedoch erwähnen, dass diese Bindung nicht die stabilste ist)

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Wie viele verschiedene Amino-Acyl-tRNA-Synthetasen (aaRS) existieren in einer Zelle?

20 -> Eine Amino-Acyl-tRNA-Synthetase (aaRS) pro Aminosäure

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Wie oft wird die falsche AS an die tRNA angeheftet?

1:100.000

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Wie sehen die beiden Reaktionsschritte aus, die von der Amino-Acyl-tRNA-Synthetase katalysiert werden?

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Wie sieht die von der Amino-Acyl-tRNA-Synthetase katalysierte Reaktion in Anwesenheit von ATP und Aminosäure schematisch aus?

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Warum kommt es nur selten zur Übertragung einer falschen Aminosäure auf eine tRNA?

Weil die Amino-Acyl-tRNA-Synthetase auch ein proofreading durchführen kann.
-> Deshalb hat sie eine editing site

Blau: Amino-Acyl-tRNA-Synthetase
Grau: tRNA

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Was ist polycistronische RNA?

Cistron ist ein 1957 vom Genetiker Seymour Benzer definierter Begriff für Gen.

Heißt in dem Fall hier polygenisch. Heißt, dass ein mRNA Strang für mehrere Gene codieren kann.
Bei Eukaryoten gibt es das nicht.

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Wie sieht beispielhaft eine polycistronische RNA eines Bakteriums aus?

Beachte das Triphosphat und danach die Shine-Dalgarno-Sequenz

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Eukaryoten besitzen nur ein Gen auf einer mRNA. Wie nennt man so etwas?

Monocistronische mRNA

How well did you know this?

Not at all

Perfectly

Vergleiche den Aufbau von Ribosomen:
Bakterien
Archaen
Niedriger Eukaryot (Hefe)
Hoher Eukaryot (Säugetier)

Study These Flashcards

Beachte, dass der Grundkörper an RNA nahezu gleich geblieben ist.
Dann kam noch eine Protein-, sowie weitere RNA Hülle dazu.

Nenne die vier Schritte der Translation

Study These Flashcards

Initiation
Elongation
Termination
Recycling

Was ist ein Polysom?

Study These Flashcards

Aufreihung vieler Ribosomen an der zu translatierenden mRNA während der Proteinsynthese im Cytoplasma.
Dieselbe mRNA wird mehrfach (praktisch gleichzeitig) abgelesen, um von einem mRNA-Molekül möglichst viele Proteine desselben Typs erzeugen zu können.

Was benötigt das Ribosom neben mRNA und tRNA mit AS um die Translation zu starten?
Wofür steht IF1 und eIF1?

Study These Flashcards

Es werden Translations Initiations Faktoren benötigt.

IF1: Initiationsfaktor 1
eIF1: Eukaryotischer Initiationsfaktor 1

Wie findet ein Prokaryot und ein Eukaryot seine AUG Sequenz?
-> Namen nennen

Study These Flashcards

Prokaryot: Shine-Dalgarno Motiv
Eukaryoten: “Scanning”

Wie soll der Initiationskomplex der Translation aussehen? (Schematisch idealisiert für Prokaryot und Eukaryot)

Study These Flashcards

Welche Funktion haben IF1 und IF3 bei der Translation bei Prokaryoten?
-> Bei Eukaryoten wären dies eIF1 und eIF1A.

Study These Flashcards

In der kleinen Ribosomen Untereinheit:

IF1: Blockiert A-Tasche
IF3: Blockiert E-Tasche

-> Nur P-Tasche frei für die korrekte Paarung von Startcodon AUG mit dem Anticodon auf der tRNA für Methionin

Welche Funktion hat IF2?

Study These Flashcards

IF2 ist wichtig für die korrekte Positionierung der ersten tRNA, die das Startcodon AUG erkennt

Wie erfolgt die Initiation bei Prokaryoten über das Shine-Dalgarno Motiv?

Die Shine-Dalgarno Sequenz befindet sich direkt über der AUG Sequenz und ist komplementär zur rRNA des Ribosoms an der E-Tasche

Was passiert nachdem die Start tRNA an das AUG Motiv gebunden hat?

IF1 und IF3 werden freigesetzt und die große ribosomale Untereinheit bindet.

Wie vermittelt IF2 den Start der Translation?

IF-2 ist eine GTPase und hydrolysiert GTP. -> Dadurch kommt es zu einer Konformationsänderung der 30S Untereinheit und die A-Stelle wird aufnahmebereit für tRNAs

Eukaryoten besitzen im Gegensatz zu Prokaryoten keine Shine-Dalgarno Sequenz. Wie funktioniert hier das Prinzip des "Scannings"?

Initiationsfaktoren binden sowohl an das 5'-Cap, als auch an das Poly-A-Tail -> Interaktion der Initiationsfaktoren miteinander ergibt eine ringförmige RNA -> Prä-Initiations Komplex scannt dann von Cap ausgehend über die mRNA, bis das erste AUG gefunden wird.

Wie nennt man die Sequenz um das AUG, welches vom Prä-Initiations Komplex erkannt wird? Wem ähnelt dies in Prokaryoten?

Konsens aus den am häufigsten vorkommenden Nukleinbasen in unmittelbarer Nähe des Startcodons AUG auf der mRNA. Die Kozak-Sequenz oder eine ähnliche Nukleinbasenfolge wird von den Ribosomen erkannt und ist für den Start der Translation im Rahmen der Proteinbiosynthese von Bedeutung. Abweichungen in der Nukleinbasenfolge können Auswirkungen auf die Proteinbiosynthese haben. Bei Prokaryoten übernimmt die Shine-Dalgarno-Sequenz die Funktion der Kozak-Sequenz.

Welche Aufgabe besitzt eIF5B und welchem Protein ähnelt es?

eIF5B ist eine GTPase und hydrolysiert GTP. -> Dadurch kommt es zu einer Konformationsänderung der 30S Untereinheit und die A-Stelle wird aufnahmebereit für tRNAs -> Genau analog zu IF2

Wie viele Initiationsfaktoren sind für die Initiationsphase bei eukaryotischer Translation notwendig?

Welche Schritte laufen bei der Elongation in der Translation ab?

1. Erkennung der richtigen tRNA 2. Ausbildung einer Peptidbindung 3. Weiterrücken der tRNA

Was ist das häufigste Protein in der Biologie?

EFTu (elongation factor thermo unstable) -> Macht 5% der Gesamtmasse von Bakterienproteinen aus

Welche Aufgabe besitzt EFTu (elongation factor thermo unstable)?

1. EFTu bindet die tRNA, welche ihre korrekte Aminosäure gebunden hat und stabilisiert die labile tRNA-AS Bindung 2. Transportiert tRNA-AS zum Ribosom und testet dort, wie gut das Anticodon auf der tRNA auf das Codon passt

Wie sieht die Interaktion zwischen EFTu + tRNA + AS mit dem Ribosom aus? -> Was passiert wenn Codon und Anticodon komplementär sind? -> Was ist Proofreading?

1. EFTu prüft ob Codon und Anticodon komplementär 2. Wenn diese komplementär sind kann tRNA lange genug in der A-Tasche verbleiben, damit GTP hydrolysiert wird -> EFTu freigesetzt und tRNA verbleibt 3. Proofreading: Ribosom prüft selbst noch einmal ob es sich bei der tRNA um die korrekte handelt. Falls nicht wird die tRNA wieder aus der A-Tasche herausgelöst

Wie schafft das Ribosom das "Proofreading" um festzustellen, ob eine korrekte Interaktion zwischen Codon und Anticodon vorliegt?

1. Anticodon ist komplementär zum Codon -> Konformationsänderungen 2. Ribosom hat konservierte Adenine, die durch diese Konformationsänderungen in ihrer Position verändert werden -> Wirkt sich auf die Stabilität der tRNA in der A-Tasche aus

Wie läuft die Ausbildung einer Peptidbindung im Ribosom ab?

Beachte die gekrümmte Form der tRNA -> Damit werden die Aminosäuren in räumliche Nähe zueinander gebracht und eine Peptidbindung kann sich ausbilden.

Wie sieht die Ausbildung einer Peptidbindung auf molekularer Ebene aus? (Reaktion im aktiven Zentrum zeigen)

Nukleophiler Angriff des Amins aus der A-Tasche an der Carbonylgruppe der Aminosäure in der P-Tasche

Welches Protein benötigt ein Prokaryot und ein Eukaryot für die Elongation bei der Translation?

EFG (Elongation Factor G) (Prokaryot) eEF2 (Eukaryotischer Elongations Faktor)

Wie funktioniert die Elongation durch den EFG?

1. EFG passt gut in die A-Tasche 2. GTP Hydrolyse -> Konformationsänderung von EFG 3. EFG schiebt die tRNAs eine Position weiter

Wie kommt es zum Ende der Translation? -> Wie heißen die Moleküle, die dafür in Prokaryoten und Eukaryoten verantwortlich sind?

Prokaryoten: RF1 und RF2 (Release factor) Eukaryoten: eRF1

Wie kommt es zum Ende der Translation? -> Was für ein Typ Molekül (Protein oder RNA?) ist der Release Faktor und wem ähnelt es?

Der Release Faktor ist ein Protein und keine RNA Ähnelt aber in seiner Struktur der tRNA Grau: tRNA Blau: Release Faktor

Vortrag Proteinbiosynthese Flashcards

(42 cards)