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4.8 KiB
Typst
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#import "../template.typ": apply-template
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#show: apply-template
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#set page(
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margin: auto,
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header: [Übungen für die Bioklausur am _26.09.2024_]
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)
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#set text(lang: "de")
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#show "tRNA": text(blue)[tRNA]
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#show "mRNA": text(red)[mRNA]
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#show "Aminosäure": text(orange)[Aminosäure]
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#show "Ribosom": text(green)[Ribosom]
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#outline(indent: 1.5em)
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= Überblick des relevanten
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- Transkription
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- Translation
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- Spleißen
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- 3' und 5'
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= DNA
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hier handelt es sich vorerst nur um *Prokaryoten*
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//TODO: == Entdeckung
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== Aufbau
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- Basen
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- komplementäre Paare\
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Cytosin (C) — Guanin (G)\
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Adenin (A) — Thymin (T)
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== Replikation
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#show "Synthese": text(rgb("#af0790"))[Synthese]
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- *Helicase* → trennt die DNA entzwei, Replikationsgabel entsteht
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- *kontinuierliche* Synthese
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- entlang des 3'-Ende
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- hier entsteht der _Leitstrang_
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- *diskontinuierliche* Synthese
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- in Brocken, da hier das 5'-Ende freiliegt#footnote[und nur am 3'-Strich ansetzen kann] -> Okazaki-Fragmente
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- DNA-Ligase bindet diese
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- hier entsteht der _Folgestrang_
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- *DNA-Polymerase* bindet freie Nukleotide an den originellen Strang
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- ist auf #sym.arrow.b angewiesen
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- *Primer* → dieses Molekül zeigt wo die DNA-Polymerase starten muss
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- hierdurch wird auch markiert wo eine RNA beginnt → RNA-Primer
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== Transkription
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- eine mRNA bildet ein Gen
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- Promotor → Basensequenz welcher den Anfang der Transkription anzeigt
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- Terminator → Basensequenz welcher das Ende der Transkription zeigt
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- RNA-Polymerase → entwindet Stränge der DNA vom _Promotor_ bis zum _Terminator_
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- einer der beiden einzelnen DNA-Stränge gilt als Kopiervorlage → codogener Strang
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Nach der Entwindung lagern sich RNA-Nucleotide an das 3'-Ende an, welche dann später von der RNA-Polymerase verbunden werden und letztlich die *mRNA* bilden.
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mehrere Transkriptionen können zugleich für das selbe Gen zuständig sein.
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== mRNA
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mRNA → messeger-RNA\
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tRNA → transfer-RNA\
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rRNA → ribosomale RNA
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- Triplett-Code → drei Basen sind für eine Aminosäure zuständig
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- wird auch *Codon* genannt
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- eindeutig → jedes Codon ist für genau eine Aminosäure zuständig
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- degeneriert → mehrere verschiedene Codons können in der selben Aminosäure resultieren
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- kommafrei → Codons erfolgen lückenlos und ohne Leerstellen aufeinander
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- nahezu universell → fast alle Lebewesen nutzen den genetischen Code
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== Translation
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Übersetzt mRNA in eine Polypeptidkette mit bestimmter Reihenfolge
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- tRNA wird mit je einer Aminosäure beladen → tRNA-Synthase
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- Aminosäurebindungsstelle → hier kann sich die mRNA ans tRNA binden
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- besteht aus Anitcodons
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- übersetzt mRNA zu einer Aminosäure
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- *Ribosome* → bestehen aus einer _großen_ un einer _kleinen Untereinheit_
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- _kleine Untereinheit_ → Bindungsstelle für mRNA, liest diese ab
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- _große Untereinheit_ → ist für Verknüpfung der Aminosäuren zuständig und hat drei Bindungsstellen für die tRNA-Moleküle und hat drei Stellen:
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- *A-Stelle* → Eingang des Ribosomen, bindet je eine _beladene_ tRNA
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- *P-Stelle* → verbindet Ribosom mit der Aminosäure der tRNA
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- *E-Stelle* → hier verlassen die entladenen tRNA das Ribosom
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*Ablauf:*\
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+ mRNA lagert sich an _kleine Untereinheit_ des Ribosoms an, welche sich in Richtung des 3'-Ende bewegt bis es auf das *Startcodon* _AUG_ trifft
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+ tRNA lagert sich an das *Startcodon* an und die _große_ und _kleine Untereinheit_ verbinden sich
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+ Aminosäure wird von der tRNA an der *P-Stelle* an die *A-Stelle* weitergegeben und verlässt das Ribosom an der *E-Stelle*
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+ Prozess wiederholt sich bis auf ein *Stoppcodon* wie _UAA_, _UAG_ oder _UGA_ in der *A-Stelle* getroffen wird
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+ Das fertige Polypeptid an der *A-Stelle* wird freigegeben
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Wenn mehrere Ribosomen zugleich dasselbe mRNA-Molekül ablesen wird dies Polysomen genannt.
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= Eukaryoten
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bisher handelte es sich die ganze Zeit nur um *Prokaryoten*
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== Unterschiede zu Prokaryoten
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- enthält Nucleotid-Sequenzen die kein Polypeptid codieren → *Introns*
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- codierende Nucleotid-Sequenzen → *Exons*
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Aufgrund dieser beiden werden Eukaryoten auch _Mosaikgene_ genannt.
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== RNA-Prozessierung
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#show "ZK": text[Zellkern]
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- ist hier von einer Kernhülle umgeben → Transkription und Translation sind voneinander getrennt
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- Gene werden zunächst in mRNA transkribiert → *prä-mRNA*, welche vorerst im ZK bleibt
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- Basen werden an die beiden Enden geknüpft
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- 5'-Ende erhält modifizierte Form von Guanin → *cap-Struktur*\
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⇒ schützt mRNA vor enzymatischen Abbau#footnote[hierbei handelt es sich um Enzyme welche zum regulieren von Stoffen im Körper eingesetzt werden und jede mRNA Abbauen könnte]<f-enzym> und erleichtert Anlangern an Ribosomen
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- 3'-Ende erhält bis zu 300-Adenin-Nucleotide → *Poly-A-Schwanz*\
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⇒ erleichtert Export ins Cytoplasma und schützt vor enzymatischen Abbau#footnote(<f-enzym>)
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