Bausteine der Nukleinsäure
Bindung der Base an den Zucker
Unterscheidung DNA RNA
Unterschied Nukleosid Nukleotid
die Nukleotide bestehen aus einem Basen, zucker und einer Phosphatgruppe die Base ist an den Zucker N-Glykosidisch gebunden Bei der DNA fehlt ein O an C2 Nukleosid besteht nur aus Base und Zucker
was bedeutet die Bezeichnung von 5 zu 3
Zuckerwellung
Unterschied des Basenanteils bei DNA und RNA
Das Phosphat ist immer am 5. Kohlenstoffatom des einen und des 3. Kohlenstoff des anderen Zuckers die Zuckerwellung bezeichnet verschiedene Konformationen in denen Nukleotide vorliegen Koennen. es gibt O4-endo und C3-endo Bei DNA ist die Umwandlung beider Konformationen bei Raumtemperatur dynamisch. Bei RNA ist das aufgrund der zusaetzlichen Oh Gruppe dagegen nicht moeglich. DNA enthaelt Thymin RNA Uracil
Was bedeutet es dass Basen Chromophore sind
N-Glykosidische Bindung syn und anti
Welche Bindung besteht zwischen Nukleotiden in einer Nukleinsaeure
sie haben ein delokalisierbares Elektronensysytem und sind daher Lichtabsorbierend und erscheinen so farbig fuer Menschen. Im Mittel liegt deren molarer Extinktionskoeffizient bei 260nm syn und anti bezeichnen die Richtung welche die Basen in Bezug zum Zucker einenehmen. Bei syn liegt die Base ueber der dem Zuckermolekuel bei anti davon weg gerichtet. anti ist sterisch vorteilhafter Phosphordiesterbindungen da die Phosphatgruppe sowohl eine Bindung am 5 strich und am 3 strich C Atom des Zuckers eine Esterbindung ausbildet
von 5 nach 3
was fanden Watson und Crick heraus
Die Synthese und Transkription erfogt immer von 5 nach 3 Yuckerphophate bilden das Rueckrat DNA bilden eine Dooppelhelix Stränge verlaufen antiparallel Basenpassrung AT GC Chargaffsce Regel:A und T sowie G und C liegen zu gleichen Anteilen vor
Formen der DNA in abhängigkeit von Wasser und Salzgehalt
Was erfordert der Übergang von B zu Z DNA
A-DNA: ist stabil bei geringer Polaritaet des Lösungsmittels und niedrigem Wassergehalt, kommt in der Zelle nicht vor B DNA: grösster Teil yellulärer DNA Z DNA:bei sehr hohem Salzgehalt in der Lösung vorkommend, beim entwinden der DNA vorkommend, nur C in der anti C2 endo Form und G in der syn Form C3 endo als Struktur bildend, links gängige Helix der Übergang erforedert einen Bruch einer Basenpaarung und ein flipping out der beiden Basen
Definition Nukleosom
Telomere
Unterschiede DNA RNA
ein einyelnes Nukleosom ist ein Teil eines DNA Strangs der um eine Histon gewunden ist. Histone haben auf ihrer Oberfläche viele positive Ladungen um mit der DNA interagieren zu können Telomere sind die endstücke der DNA und enthalten G Quartette RNA fehlt eine OH Gruppe an C2 und ist daher weniger stabil, RNA ist sehr viel kleiner
tRNA
die tRNa hat in 2D eine Kleeblattartige Form. Bei der Proteinbiosynthese muss für jedes Basentriplett auf der mRNA eine korrespandierende Aminosäure an die Peptidkette angehängt werden. Die tRNA hat dafür ein Anticodon welches aus drei Nukleoiden besteht. Dieses bindet mit dem entsprechendem Codon auf der mRNA. Auf der anderen Seite der tRNA dem c3 Ende an welchem die Basen CCA hänenm wird die Polypeptidkette angehängt. Die übrigen beiden Schleifen der tRNA helfen bei der Anheftung an das Ribosom. viele Aminosäuren haben mehrere zugehörige tRNAs die dreidimensionale Struitur der tRNA ähnelt einem L
Hoogsteen Basenpaarung
Hoogsten Basenpaarungen sind sehr selten auftretende Bindungen von Bindiungen die nicht den von Watson und Crick postulierten Basenpaaren A-T G-C entsprechen. So ist zum Beispiel T durch Wasserstoffbrükenbindungen zweifach an A gebunden.
Ribosomale RNA und RIbosomen Unterscheidung Prokaryont Eukaryont
Prokaryont: 30s und 50s ergeben eine 70S Einheit Bei Eukaryoten 40s und 60s eine 80s Ribosomen besthehen aus 3-4 riesigen rRNA Molekülen etwa 50-80 Proteine
Die molekulare Erkennung von DNA
Leucin Zipper
es wird unterschieden in Synthese spezifischer Moleküle die in die DNA Genregulation eingreifen.zb. Antibiotika antiviral Synthese spezifischer Moleküle die bestimmte Gen Abschnitte binden. Gendiagnostik Wechselwirkung mit DNA beruht auf zwei Bindungsarten: elektrostatische Wechselwirkungen: grosse oder kleine Furche, Interkalation Bei der Interkalation werden planare Moleküle in die Furchen zwischen den Basenpaaren eingefügt. Dadurch entsteht ein verändertes Leseraster bei der Transkription. Mutagene Stoffe die so etwas herbeiführen können sind zum Beispiel Antibiotika oder aromatische Kohlenwasserstoffe. Der BAsenabstand erweitert sich durch dei Interkalation von 3.6 auf 6,4 Angstrom Leucin Zipper sind helicale Protein Strukturen an der Dna deren Name daher rührt, dass jede 7. Aminosäure Leucin darstellt. Sie dienen als Strukturmotiv zur Bindung an der grossen Furche
DNA Replication
ist semikonserativ: ein Strang bleibt erhalten der dazu korrespondierende wird nachgebildet. Die Richtung der Trnaskription ist immer 5 nach 3. Bei der Replikation des einen Stranges führt das dazu dass es einen so genannten Leitstrng und einen Folgestrang gibt. Der Folgestrang braucht konstant RNA Primer damit die DNA Polymerase schrittweise fortlaufen kann. Die aus etwa 100o Nukleotiden bestehenden Dna Sequenzen heissen Okisaki Fragmente. Die DNA Polymerase verlängert die DNA fragmente und schneidet die Primer ab. DNA-Ligasen sind Enzyme, die DNA-Stränge verknüpfen. Sie bilden dabei eine Esterbindung zwischen einem Phosphatrest und dem Zucker Desoxyribose aus
RNA Transcribtiom
codierender Strang auch sense Strang oder nicht transkribierender Strang MatrizenStrang transkribierter Strang Der neu entstehende Strang entspricht dem codierenden Strang mit dem Unterschied dass Thymin gegen Uracil ausgetauscht ist. Die Transkriptionsblase beschreibt den Öffnungsvorgang der DNA Sequenz Die RNA Polymerase verbindet die BAsenpaare und die nebeneinander liegenden Phosphorsöruren zu PHosphordieseterbindungen Bei der prokaryotischen Transkribtuon Zeigt die TAta Box 10 Basenpaare vor dem eigentlichen Start der Trnaskribtion den Start an.Bei Bakterien die Pribnov Box. Eukaryonten haben 3 verschiedene RNA pOlymerasen Entscheidende Unterschiede zur DNA Replication sind: dass die RNA nur aus einem Einzelstrang besteht, die Fehlerquote ist 100000 mal höher, da RNA keine Exonuklease Aktivität hat.RNA Polymerase statt DNA Polymerase und Ribonukleotide anstatt Desoxyribonucleotide Die Termination der Polymerase entsteht durch das Biloden einer Haarnadelschleife auf dem codierenden Strang. Bestehend aus GC Widerholungen. Dnach Kommt ein Poly A Abschnitt auf dem Matrizenstrang
Translation Proteinbiosynthese
Bei der Trnaslkation setzt sich das Ribosom an die mRNA so dass die aminoacyl tRNA mit ihrem Antocodeon an das Codon der mRNA binden kann. Die Trnaslation beginnt wenn die Sequenz AUG vorliegt. Neben die erste tRNA mit ihtrem korresponiderenden Basentriplett legt sih eine weitere tRNA. die entsthehenden Aminosöuren werden mit Peptidbindungen verbunden. Das Stop Codon ist AUG, die Aminnoacyl tRNA Synthetase aaRS hat zwei wichtige Aufgaben: sie beladen die tRNA mit einer entsprechenden Aminosöure nachdem sie sie aktiviert haben. Jeglicher Fehler in dieses Reaktionsschritten überträgt sich auch auf das fertige Endprotein Peptidyl transferase: Nach der Bindung von einer Aminosöure an die Polypeptidkette löst sich die erste aminoacyl tRNA von der mRNA wöhrend sich an der 2. die Polypeptdikette bildet Bei Prokaryoten ist die Startsequenz nicht AUG sondern die Shine Dalgarno Sequenz AGGA
Gen
Gene bestehen aus 2 Einheiten. Jener Teil der DNA von welchem ein RNA Strang abgelesen wird. und jener Teil der DNA welcher für die Regulation der Trnaskription zuständig ist. anders als bei Prokaryoten haben Eukaryoten Introns und Exons. Nur die Introns werden transkribiert. Die Exons werden auf RNA Ebene heraus gespleisst. Bei Prokaryoten kann ein mRNa Stranh mehrere Start Codons enthalten und so an ihr mehrere Proteine kodiert werden. Eukaryonten sind monocystronisch, also ein Proteine pro mRNA Strang
reverse Transkriptase
die reverse Transkriptase ist ein Enzym in Retroviren welches die Transkription von RNA, welche in Retroviren das Genom trägt, katalysiert.
