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Summary

Zusammenfassung der Translation...

Description

Translation -

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Nukleotidsequenz wird in Aminosäuresequenz übersetzt Aminosäuresequenz: Abfolge der Aminosäuren ist Polypeptidkette, die nach Faltung das richtige Protein darstellt Vermittelt wird das Ganze durch die 2. RNA, die t-RNA (transfer RNA)  daran sind einzelne AS gebunden, d.h. sie transferieren/ transportieren die AS die eingebaut werden soll/ verknüpft werden sollen sprich polymerisiert werden sollen zum Ort des Geschehens, da sie selbst RNA sind können sie über RNA Hybridisierung die richtige AS zum richtigen Moment an richtige Position leiten und auch dafür sorgen das sie in der Form eingebaut wird einen Basentriplet bezeichnet man als Codon: o 64 Codons -> 64 Möglichkeiten bedeutet, dass man 3 Nukleotide/ Basen am Stück abliest o aber nur 61 codieren AS (sense codons) o 3 Stop- Codons (non sense codons) Eigenschaften des genetischen Code: o tripplecode: 3 Basen codieren für eine AS o degeneriert: für ein Codon nur eine bestimmte AS aber eine AS kann durch mehrere Codons verschlüsselt werden o artspezifisch o universell: alle benutzen den gleichen gen. Code aber es gibt auch Ausnahmen o Leserahmen -> festgelegt durch das Startcodon

Leserahmenverschiebung nicht überlappend: letzte Base des Codons kann nicht gleich die erste des folgenden sein o kommafrei lesbar Ribosomen: sind die Enzyme, die Translation durchführen o bestehen aus 2 Untereinheiten (große + kleine Untereinheiten) o dann unterscheidet man zwischen prokaryotischen und eukaryotischen Ribosomen o es sind alle Ribonukleoproteine (RNP): rRNAs + Proteine o o

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Grundstruktur proteinogene AS:

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Codesonne: sieht das AS von weit mehr als einem einzigen Codon codiert werden mehr/ein Überschuss an Codons gegenüber der möglichen AS

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 wenn man mRNA Sequenz hat, dann kann man daraus AS Sequenz unmittelbar ableiten  anders ist es wenn man AS Sequenz hat kann man nicht auf Nukleotidsequenz zurückschließen  Stopcodons: UAA (ochre), UAG (amber), UGA (opal) Codon/Anticodon – Paarung:

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o haben mRNA und noch tRNA o tRNA sorgt über die Bindung der Codons mit dem Anticodon über die Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindung, dass Codon erkannt wird durch spez. tRNA o hat komplementäre Nukleotidabfolge in tRNA die diesem Codon dann komplementär entspricht o A= U , G-C (über 3fach Wasserstoffbrückenbindungen) und normalerweise auch beim letzten G-C über 3 Wasserstoffbrückenbindungen  ABER 3. Position kann auch anderes Nukleotid sitzen weil diese könnten zwar keine WSBB ausbilden aber die sitzen nicht so eng aneinander durch Struktur der tRNA bedingt ist Position etwas weiter weg (wobblePosition) Abweichungen vom genetischen Code:

o o

es gibt in der Erbinfo in Mitochondrien Abweichungen vom universellen Code Beispiel: UGA (im Normalfall Stop Codon) da findet man aber oft an der Position ein Trp

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tRNA (transfer RNA): o ca. 80 Nukleotide und Nukleotidabfolge im Gen ist festgelegt aber Nukleotide werden auch z.T. modifiziert o „Kleeblattstruktur“ o an 3´Ende was über überhängende CCA- Sequenz verfügt, werden AS angehängt und zwar selektiv o CCA sind identisch für alle tRNAs aber Anticodon ist anders o es muss jemand wissen an diese tRNA welche AS muss ich dranhängen o Enzyme die das machen sind Aminoacyl-tRNA-Synthetasen o sie bauen Aminoacyl tRNA -> ist nichts anderes als eine beladene tRNA o die Reaktion ist eine Veresterung, d.h. wieder eine Reaktion zwischen Säuregruppe und Hydroxylgruppe

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Beladung der tRNAs mit Aminosäuren:

o o o o o o

x1 (diese Gruppe) kann mit tRNA reagieren Wasser wird abgespalten x2 beladene tRNA mit AS Beladung kostet Energie Energie holt man sich in dem man erst mal die AS selber aktiviert in dem man P anhängt Im nächsten Schritt wird AMP wieder freigesetzt und somit hat man Übertragung der AS auf tRNA entscheidene Reaktion wird von Aminoacyl-tRNA-Synthetase durchgeführt

Eigentliche Translation: -

abgelesen 5´ -> 3´ Richtung Synthese, also Verknüpfung der AS, geschieht vom N-Terminus zum CTerminus Aminosäureverknüpfung ist dann letztendlich eine Peptidbindung  ganze beruht auf Codon/Anticodon- Hybridisierung

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Reaktion in der Zelle:

o

tRNA reicht das ganze dann an nächste AS weiter

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Ribosomen hat Bindestellen für tRNA o A- Site = Aminoacyl-tRNA- Bindestelle o P- Site = Peptidyl-tRNA- Bindestelle o (E-Site = exit)

Elongation

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um Geschwindigkeit zu beschleunigen, könnte man mehrere Ribosomen auf mRNA setzten  sogenannte Polysomen (Polyribosomen)

Termination Stopcodon, wie hört es jetzt auf

Release Faktor wird eingesetzt (= sind Proteine die selektiv spez. solche Stop Codons erkennen und sich dann an Bindestelle, die eigentlich für beladene tRNA da ist, dransetzen) ist dann Signal für Ribosomen „hier ist Schluss“ was dann passiert ist eigentlich Terminationsreaktion und zwar eine Hydrolyse Ribosomen kann dann statt dem auf hüpfen auf nächste AS -> kann wachsenden Polypeptidrest auf Wasser übertragen (x1) haben dann alles getrennt, die Polypeptidkette wird freigesetzt Ribosomen würde normalerweise weiterwandern aber es zerfällt komplett -> es disassembliert komplett

Initiation -

Prokaryoten o haben auf RNA bestimmte Sequenzen die man als Shine- DalgarnoSequenz (GGAAGA) bezeichnet  sind Ribosomen Bindestellen  ist der Ort an dem sich Ribosomen zusammen findet  da assembliert sich der gesamte Komplex  da assembliert sich: mRNA, kleine u. große Untereinheit, tRNA mit Methionin

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kann von einem Transkript, wenn man mehrere Bindestellen drauf hat, mehrfach translationelle Initiation haben/machen  heißt wiederum auch, dass man bei Bakterien einen internen Start haben können (d.h. irgendwo in der Mitte von der RNA)  heißt auch, dass sie aus einer RNA mehrere Translationsprodukte bekommen, d.h. es ist eine polycistronische RNA (muss aber nicht so sein)

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Eukaryoten

o o o o

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Kozak-

Assemblierung des Ribosomen an Cap- Struktur erfolgt da setzt sich Ribosomen an und wandert in 3´Richtung um Assemblierung zu machen geht es nicht nur an Cap- Struktur ran sondern tatsächlich wird mRNA an beiden Seiten überprüft Ribosomen checkt beides aus, guckt ob beides da ist (also Cap und poly AAA) und wenn ja bindet es an Cap- Struktur

klein e Untereinheit des Ribosoms an kleine Untereinheit bindet Initiator tRNA sucht sich 5´Ende der mRNA und bindet an die Cap Region (hat aber vorher geguckt, ob beide Seiten da sind) tRNA läuft RNA entlang bis sie an AUG angelangt ist dann kommt große Untereinheit, setzt sich drauf und bildet damit den eigentlichen Komplex dann kann nächste Aminoacyl-tRNA binden dann wird erste Peptidbindung gemacht und man ist dann in der Phase der Elongation  scanning der 5´UTR vom Cap bis zum 1. AUG  hier nur monocistronische mRNAs Sequenz:...