Molekularbiologie Averhoff at Universität Frankfurt am Main

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Transkription

Termination:  Faktor (ρ, Rho) abhängige Termination


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Def. Gene

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Transkription

Termination: Faktor (ρ, Rho) unabhängige Termination


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Transkription in Eukaryoten

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Wie? Identifizierung der Komponenten der Ribosomen

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Promotoren

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Wooble Hypothese

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Transkription

Elongation Allgemein

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Bewegung des Ribosoms


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Aminoacyl-tRNA-Synthetase

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Translation: Makromoleküle und Biosyntheseenergie

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Regulation der Translation

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Molekularbiologie Averhoff

Transkription

Termination:  Faktor (ρ, Rho) abhängige Termination


Rho ist eine ATP abhängige Helicase (α6 ~280 kDa)

  1. katalysiert die Auflösung der RNA: DNA-Hybride
  2. bindet an C-reiche Region auf der RNA
  3. bewegt sich auf der RNA in Richtung Transkriptionsblase
  4. Rho holt die RNAP ein
  5. Termination erfolgt in der Nähe einer spezifischen Sequenz der RNA stromaufwärts der Terminationsstelle

Molekularbiologie Averhoff

Def. Gene

Segmente genetischer Information die für eine Struktur oder Funktion kodieren

Molekularbiologie Averhoff

Transkription

Termination: Faktor (ρ, Rho) unabhängige Termination


  1. C/G-reiche Region (gefolgt von A-reicher Sequenz), beide werden zunächst transkribiert
  2. Ausbildung einer RNA-RNA Duplex (Haarnadelschleife) dadurch stoppt die RNAP in der in Terminationsregion und der „sense“ Strang der DNA verdrängt die RNA vom “anti sense” Strang der DNA aufgrund der schwachen AU Interaktionen.
  3. A–U Bindungen dissoziieren und das Transkript wird freigesetzt

Molekularbiologie Averhoff

Transkription in Eukaryoten

  • Transkriptionsmechanismus ähnlich in Prokaryoten und Eukaryoten
  • Unterschiede:
    1. Bei Eukaryoten räumliche und zeitliche Trennung der Kompartimente
    2. Eukaryotische DNA um Histone gewunden (Nukleosome)
      • Zugänglichkeit der Transkriptionsmaschinerie wird herabgesetzt
    3. Bei Eukaryoten 3 RNA-Polymerasen, bei Prokaryoten nur eine
    4. RNA in Eukaryoten wird prozessiert (capping, splicing, poly(A))

Promotor

  • Startpunkt der Transkription
  • Binden der RNA-Polymerase

Molekularbiologie Averhoff

Wie? Identifizierung der Komponenten der Ribosomen

 

  • Zentrifugation der Ribosomen im Saccharose- Dichtegradienten 
  • Auftrennung der rRNAs aufgrund unterschiedlicher Sedimentationgeschwindigkeiten

Molekularbiologie Averhoff

Promotoren

= Bindestellen der RNA-Polymerasen

Die σ und die α Untereinheiten vermitteln die Assoziation des Kernenzyms mit dem Promotor.

Molekularbiologie Averhoff

Wooble Hypothese

  • Verdrillte tRNA-Struktur
    • Codon auch verdrillt -> 3. Base beweglich (die 3. Base im Anticodon)
      • Wooble-Position

Beweglichkeit erlaubt an der 3. Base eine Paarung auch mit 2 unterschiedlichen Basen

Molekularbiologie Averhoff

Transkription

Elongation Allgemein

= Verlängerung der Ribonukleotide

Nach dem Abfallen des σ Faktors werden weitere Ribonukleotide entlang der DNA-Matrize synthetisiert.

Dabei bewegt sich die RNAP auf der DNA.

Molekularbiologie Averhoff

Bewegung des Ribosoms


Das Ribosom bewegt sich auf der mRNA von 5`nach 3`

Molekularbiologie Averhoff

Aminoacyl-tRNA-Synthetase

Die Bindung der Aminosäure an das 3`-Ende der tRNA setzt die Aktivierung der Aminosäure voraus


  1. Aminosäure + ATP -> Aminoacyl-AMP + PP
  2. Aminoacyl-AMP + tRNA -> Aminoacyl-tRNA + AMP

Molekularbiologie Averhoff

Translation: Makromoleküle und Biosyntheseenergie

Die Translation benötigt 300 Makromoleküle. Diese machen ca. 35% des Trockengewichtes einer bakteriellen Zelle aus. 

Die Translation benötigt etwa 90% aller Biosyntheseenergie.

Molekularbiologie Averhoff

Regulation der Translation

  • Initiation der Translation
  • Transkriptstabilität
  • Abbau der tRNA oder rRNA
  • Regulation der mRNA Syntheserate
  • Modifikation der Ribosomen

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