Biochemie 2 Würzburg

Biochemie 2 fragen

Subject: Sciences / Biology
Language of creation: German

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Cards in this set

Card 21

Question

Transkription und Prozessierung erfolgen häufig gekoppelt. Welche Komponente des

Transkriptionsapparates spielt hierbei eine wichtige Rolle, und durch welchen Mechanismus

erfolgt die Kopplung?

•

_____________________________

Answer

CTD, Phosphorylierungsstatus von Ser2 und Ser5 der CTD reguliert u. a. die Bindung

von Prozessierungsfaktoren

Card 22

Question

Die Proteinbiosynthese erfolgt am Ribosom.

Aus welchen Untereinheiten besteht das eukaryontische Ribosom und wie sind diese

aufgebaut? Bitte alle Komponenten nennen.

Answer

Molare Masse von etwa 4,2 MDa, der Sedimentationskoeffizient beträgt 80S. Bei der

großen Untereinheit liegt er bei 60S (2,8 MDa) und bei seiner kleinen Untereinheit bei

40S (1,4 MDa)

• Die kleine Untereinheit besteht in Säugern aus 33 Proteinen und einer rRNA (18S

rRNA)

• Die große Untereinheit aus 49 Proteinen und drei rRNAs (28S, 5,8S und 5S)

Card 23

Question

Beschreiben Sie kurz die Schritte der Capping-Reaktion an eukaryontischenmRNAs.

(Reaktionspartner + Enzym-Aktivitäten).

Answer

Reaktionspartner sind die mRNA (die durch Polymerase II transkribiert wird), ein

modifiziertes Guanin Nukleotid, das Capping-Enzym, die mRNA-cap-

Methyltransferase und S-Adenosylmethionin (=SAM).

• Bei der Transkription der mRNA durch die RNA-Polymerase II findet sich die

klassische m7G-Cap-Struktur. Zur Ausbildung des m7G-Cap wird durch das Capping-

Enzym ein modifiziertes Guanin Nukleotid via Phosphor-diesterbindungmit dem 5‘-

Ende der RNA verbunden. Anschließend wird an Position 7 des Guanins mithilfe der

mRNA-cap-Methyltransferase unter Verbrauch von SAM methyliert. Es entsteht der

7-Methylguanosin-Cap(m7G-Cap oder 5‘-5‘-m7GpppN-Cap).

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Card 24

Question

Die Reverse Transkriptase besitzt sowohl Ribonuklease- als auch Polymeraseaktivität.

Welche Rolle spielt die Ribonukleaseaktivität?

Answer

Bei der reversenTranskriptase wird zuerst die mRNA in eine cDNA transkribiert.

Danach muss das Muster, also die mRNA alkalisch abgebaut werden. Dazu ist die

Ribonuklease vorhanden, die die Hydrolyse von Ribonukleinsäuren zu kleineren

fragmenten katalysiert.

Card 25

Question

30. Die DNA-Ligase katalysiert die Bildung einer Phosphodiesterbindung zwischen zwei

DNA-Ketten. Was benötigt die Ligase für diese Reaktion?

Wie könnten Sie die Re-Ligation eines „blunt“-hydrolysierten Vektors vermeiden?

Answer

Die Ligase benötigt ATP um eine Phospherdiesterbindung zu knüpfen

• „blunt“-hydrolysiert bedeutet, dass die DNA gerade geschnitten wurde. Um nun die

Re-Ligation zu vermeiden, müssen die geschnittenen Enden dephosphoryliert

werden. Dazu wird alkalische Phosphatase verwendet.

Card 26

Question

Das Holoenzym der DNA-Polymerase III zeigt eine sehr hohe Prozessivität.

Was versteht man darunter und woraus resultiert diese Fähigkeit bei diesem

Enzym?

Answer

Prozessivität: Fähigkeit eines Enzyms viele Reaktionen hintereinander zu

katalysieren ohne das Substrat zu verlieren.

• Diese Fähigkeit erhält das Enzym durch die Struktur der Untereinheit 𝛽, die einen

Ring bildet, durch den der DNA-Doppelstrang hindurchgleitet. Dadurch muss sich das

Enzym nicht vom Substrat trennen.

Card 27

Question

Die häufigste Form des eukaryontischen RNA-Spleißens erfolgt durch das Spleißosom.

Nennen Sie seine wesentlichen Untereinheiten und die wichtigsten Sequenzmerkmale der zu

spleißenden prä-mRNA.

Welche seltene Form des RNA-Spleißens wird aufgrund des identischen Reaktions-

Mechanismus als Ursprung des Spleißosoms betrachtet?

Answer

5’Cap

• 5‘UTR (untranslatedregions, alles vor Startcodon)

• Startcodon AUG

• Information (Exons, Introns)

• Stoppcodon UAA

• 3‘ UTR (untranslatedregions, alles nach Stoppcodon)

• 3‘ Poly-A-Schwanz

• Gruppe II Selbstspleißen

Card 28

Question

Erläutern Sie kurz das Prinzip der eukaryotischen Translations-Kontrolle über

eIF4E-bindende Proteine.

Answer

eIF4E, eIF4G, eIF4A, eIF4B bilden zusammen den eIF4F Komplex, wobei der eIF4E-

Teil am 5‘ Cap der mRNA bindet und die A und B Teile die Helixstruktur der RNA

auflösen. Die mRNA muss zur Transkription linear und einsträngig vorliegen.

Card 29

Question

a) Nennen Sie ein Beispiel, wie über eIF2 die Translation reguliert werden kann.

b) Ribosomen verstärken merklich die Hydrolyse des GTP, das an dem Komplex aus

EF-Tu und AA-tRNA gebunden ist. Welche Bedeutung hat diese Verstärkung der

GTPase-Aktivität durch das Ribosom?

Answer

A) Die Translation kann über eIF2 reguliert werden, indem die Bereitstellung von GTP

beschnitten wird, da eIF2 GTP aufnehmen muss, damit mRNA in den 40S Komplex

aufgenommen werden kann.

B)Der EF-TU-AA-tRNA-Komplex bindet an das Ribosom. Wenn EF-TU die tRNA an das

Ribosom übergeben hat, also nachdem die AA-tRNA an einer freien A-Stelle am

Ribosom angedockt hat, geht das EF-TU durch GTP-Hydrolyse vom Ribosom ab.

Dadurch tritt eine erhöhte GTPase-Aktivität auf(also GTP-Abbau wird verstärkt). Es

bildet sich der GDP-EF-TU-Komplex.

Card 30

Question

Eukaryontische RNA wird als Vorläufer gebildet und posttranskriptional zu reifer

mRNA gespleißt.

a) Beschreiben Sie kurz die beiden Reaktionen, die zur Entfernung der Intronsequenzführen.

b) Welcher chemische Mechanismus ist die Grundlage dieser Reaktionen?

c) Nennen Sie die cis- und die trans-agierenden Faktoren

Answer

A) Angriff der 2‘-OH-Gruppe des Verzweigungspunktes am 5’cap des E1; E1 wird

dadurch abgespalten

2. Angriff der 3‘-OH-Gruppe des E1 am 3‘-cap (E2), dadurch wird E2 abgespalten;

intermediäre Lassostruktur wird ausgebildet (aus Guanin und Uracil 2‘ mit 5‘)

3. E1 und E2 hängen nun zusammen und Intron ist abgetrennt; Intron liegt in

Lassostruktur vor.

• ATP-Verbrauch bei Zusammensetzung der Exon (1 und 2) und bei Anlagerung von

U2 an Verspleisungspunkt

C)trans-agierend:

o U-Faktoren(snRNPs): U1,U2,U4, U5, U6

• cis-agiernend:

o 5‘-Cap, 3‘-Cap und Verspleisungspunkt

Card 31

Question

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47.) Die Termination der Transkription muss genauso gesteuert werden wie ihre

Initiation.

a) Beschreiben Sie kurz zwei Mechanismen der allgemeinen Transkriptionstermination!

Answer

Intrinsische Termination

• ATP-abhängige Termination über den Terminationsfaktor Rho

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