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Proteinbiosynthese

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Nur codogene Bereiche
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Codierung der DNA
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Eukaryoten Prokaryoten Exons und Introns O Nur codogene Bereiche Im Zellkern Im Cytoplasma Codierung der DNA Transkription Ein Promotor für jedes Gen Tilb. MIL : Ein Promotor für mehrere Promotor Im Cytoplasma Strukturgene Im Cytoplasma - Räumlich & zeitliche Trennung Translation : Zeitgleich, am gleichen Ort Roteirsyrthese bei Eukaryoter Anfügen von Kappe und Poly A Schwanz, Spleißen Langlebig Faktor 10 Ablauf der Teilschritte • Eukaryotische gene sind gestückelt u mosaikgene" → Basensequent ist durch introns unterbrochen 0 Bearbeitung der mRNA Existenzdauer der mRNA Kurzlebig Geschwindigkeit tinuierlichem RDA - molekúl = spleißen → prā - MRNA = vorläufer der RNA Faktor 1 Speziell Enzyme schneiden im zeukern aus prà- mRNA ale Introns heraus und verbinden Exons zu einem kon- ↳ ein gen mehrere Entyme 0 Anzahl der gene ist überstregen 。 zuständig für das spleißen ist das spleißosam Schutz der MRDA cytoplasma Cytoplasma Zellkern DNA StroOOO "↑ DNA VIDOGO Transkription Transkription ווווווווווווווווד pra-mRNA MRNA Introns nicht codierende Abschnitte, keine gen. Informationen EXONS cogierende Abschnitte (deren information für genexpression zusammengeführt wird Erst durch Prozessierung entsteht aus prä - mRNA eine übersetzbare mRNA Alternatives spielßen → aus gleicher prā- MRNA werden versch. MRNA moleküle zusammengefügt o genetische variabilität ist erhöht → Herstellung von versch. Proteinen • geringerer Arbeltsaufwand • ein- gen- ein- Enzym Hypothese gilt nicht mehr Protessierung l ROA wwwwwwwwwww mRNA m 3' → Anheften spezifischer nucleotia sequenzen Kappe methyllerte guaninbasen verhindern Abbau der mRNA Poly A-Schwant, viel Adeninnucleation fördern das Andocken an die Ribosomen кемийце Translation manche introns naben Funktion beim alternativen spielßen ↳ zugeh. RNA schnipsel können an einzelstr. RNA binden u. funktionslos machen ↳genregulation, gentechnik Translation Kernporé Ribosom- tRNA Protein Ribosom- וויד TT ISTIT CO Protein Procyte Erst durch Prozessierung (spleißen) sowie Anhängen von kappe und schwanz ist die pra-m Rnn der Eukaryoten zur...

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MRNA gereift Eucyte • Introns: DNA sequenzen, die im Laufe der Evolution funktionslos geworden sind, aber als „DNA-Müll" (junk DDA 1 mit geschleppt werden. Kurzfassung Gene DNA-Anschnitte Zellen sind in der Lage, deren Informationen abzulesen und in Merkmale umzusetzen - Merkmale werden von Proteinen bestimmt : Enzyme (z.B. Stoffwechsel, Muskel, Bluttransport) Proteom Gesamtheit der in einem bestimmten Stadium vorhandenen Proteinen einer Zelle Protein: besteht aus mindestens einem Polypeptid mit einer bestimmten Tertiärstruktur - Polypeptid = lange Ketten aus Aminosäuren - Reihenfolge (Sequenz) der Aminosäuren bestimmt die spätere Faltung, Bau und Funktion des Proteins - Genexpression = Umsetzung der genetischen Information, indem die Zelle die Gene ließt und in Proteine umwandelt 1. Transkription : DNA Abschnitt wird (bei Eukaryoten im Zellkern) in Ribonucleinsäure umgewandelt (mRNA; Messenger RNA) 2. Translation an Ribosomen in Cytoplasma wird die Reihenfolge der Nucleotide (Basensequenz) in Aminosäuresequenz übersetzt Bei Eukaryoten ist RNA-Prozessierung dazwischengeschaltet (Zurechtschneiden der DNA) RNA gelangt mit Translation/Proteinsynthese zu den Ribosomen im Cytoplasma Richtung des Erbinformationsflusses = 0 - Basensequenz der DNA wird letztlich in Aminosäuresequenz von Proteinen umgeschrieben Der Geretische Code DNA • Basentripletts codieren AS 0 ein codierendes Triplett (Dreiergruppe) = codon BDA → PROTEIN Triplet bindungstest zeigt, welche Basentripplets der RNA für welche As codieren • codesonne : als übersetzungsvorschrift 。 wird von innen s' nach außen 3' gelesen • jeder Buchstabe steht für eine Base im RNA-nucleotid Replikation 4³=64 Triplets für 20 AS = Redunanz DNA Baupian Val Vor Ger zur Merkral Transkription Translation * Arg gene /M RDA Boten I messenger Ala Asp Ser U Lys ASN Glu ▲ Start-Codons * zweimal auftretende Aminosäuren C CAGUCAGUCAL U G A Gly Thr A GU Phe/Leu/ UCAG GU AC UG C/ eigenschaften des genetischen cooles 1. REDUNANT : die meisten AS sind mehrfach verschlüsselt, menvere Triplets für 1 AS 2. UNIVERSELL : für bisher fast alle untersuchten organismen gültig lle Proteine (Enzyme) Protein Arg Ser GUCAG A Tyr Kettenende GKettenende A UCys C G A Kettenende GTrp GIN ↳ Beleg eur gemeinsamen ursprung, nukleotidsequenzen von einer auf andere Art werden verstanden u. übersetzt (wichtig für gentechnik) keine Leerstellen, bei 3. KOMMAFREL: Basenverlust kommt es zu Rasterverschiebungs mutation 4. EINDEUTIG : bestimmtes Triplett sorgt für Einbau einer ganz best. AS 5. NICHT ÜBERLAPPEND: Triplets werden hintereinander abgelesen (Ausn. Viren) His 02040700 Pro Leu * • gene steuern im Zusammenwirken mit umwelteine wissen die Herausbildung aller merkmale, die den phonotyp ausmachen • Ein gen-ein Enzym Hypothese : ein gen bewirkt ale Herstellung eines spez. Enzyms → genwirkkette: Abfolge von voneinander abhängigen, gengesteuerten stoffwechselreaktionen & mutationen unterbrechen die Kette! =>gene steuern über die Bildung von Enzymen die Ausprägung von merkmalen 1 TRANSKRIPTION 2 = umschreiben von DDA in MRDA / prä - MRNA 5' 3 MRNA ⇒xxxxxx Transkripti Roteinfissyalliese 3 codogener DNA-strang 00000000 поооооо komplementarer mRNA - Strang 。 Katalysierendes Enzym: RNA - Polymerase diese synthetisiert RNA entlang der DNA-matrize ↳ substrat: RNA-nucleotide 0 оооо поо 5 komplementarer DNA-Strang ROA-nukleotide • Basen U. A. G. C 0 uracil weniger stabil, Kurtkettig, f Prokaryoten MRNA ОМОЛМООйу einstrangig, kurzlebiger als DNA Arbeitsweise der RNA polymerase RNA polymerase läuft his Terminator • DnA = Sequenz: Terminator 0 Transkription endet RDA polymerase bindet an promotor 1 • jedes gen besitzt einen promotor conA - sequenz, an die die RNA-polymerase binden kann) Transkription startet in Richtung 5⁰ →3¹ 0 RNA-Polymerase 4 Losung vom DNA - strang → ein einzelsträngiges → zum codogenen strang komplementar DOA-nukleotide о трутси X Transkriptionsrichtung Anknüpfung von komplementären RNA-nukleotiden • RNA - Polymerase offnet Doppelneux und lagert 1. passendes nukleation an mRNA-molekúl ist entstanden ROA-nukleotide ergebnis Ein einsträngiges MRNA-molekul ist entstanden, welches zum codogenen Strang komplementar ist ↓ Eukaryoten prämRDA 2 = • findet im cytoplasma an den Ribosomen statl TRANSLATION übersetzung der mRNA - Basensequent in As-sequenz Aminoacyl-tRNA-synthetase ATP ↳ Aminoacyl t- RNA - synthetase sauresprache in Proteinsprache ATP Stelle : MRNA AS-Stelle Met -tRNA • mit AS beladene +- RNA moleküle gelangen zu Ribosomen und neften sich an passendes Anticadon (fenler möglich selten → Enzym reparatur) om - RNA Strang stellt verbindung zw. großer und kleiner untereinheit a. Ribosoms her • M- RDA Triplets sind so ausgerichtet, dass jewells ein Anticodon der tRNA binder капп Transkription = 1. Initiationskomplex bestehend aus: kleiner ribosomaler untereinheit der MRNA, I f met tRNA, Proteinen, atp => Start der Translation (in der P-Stelle sitzt (met) +- RNA (startcodon) wwwwwwwww vermittler der Translation - Transfer RNA (+-RNA) • Erkennungsstelle für ein Basentriplett der mRNA Ende Anticodon am • Kleeblattann liche Form mit drei Schleifen 。 am 2. Elongation 2.1 P - Stelle besetzt, A stelle wird mit nächster AS - +-ROA besetzt (entsprechend codon / Anticodon-system) p- stelle reagiert mit As der A- Steve ( Peptionbindung) Translation 3' Ende Bindestelle für eine best. AS (Beladung mithilee von Aminoacyl +RNA-synthe- tase) 2.2 As der 2.3 Ribosom rückt ein codon weiter (Richtung 3' Ende) ↳ Pt-RNA gent auf E-Steue, A-IRNA auf p-stelle 0 Adapter" zw. MRDA und AS u ↳ 61 versch. +RDAS für 61 versch. As katalysierendes Enzym ( Dolmetscher von nuklein- 2.4 andere AS +RNA besetzt A- Stelle (wieder Peption bindung, E-Stelle wird erel, stopp codon erreicht 3. Termination. Ribosom gelangt an stopp-codon → keine weiteren +RNA - Bindungen → Ribosom terfällt in untereinhelten → Protein wird frei, verbrauch von atp Polysom mehrere Ribosome arbeiten gleichzeitig an einem mRNA strong entlang bei der Translation ruckt die mRNA triplettweise durch das Ribosom Peptidy - Stelle Aminoacy I - Stelle Exit - Stelle € P 2GTP 2 GDP € Prätranslativer zustand (AS) GDP, GTP Postranslativer zustand

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Translation an Ribosomen in Cytoplasma wird die Reihenfolge der Nucleotide (Basensequenz) in Aminosäuresequenz übersetzt Bei Eukaryoten ist RNA-Prozessierung dazwischengeschaltet (Zurechtschneiden der DNA) RNA gelangt mit Translation/Proteinsynthese zu den Ribosomen im Cytoplasma Richtung des Erbinformationsflusses = 0 - Basensequenz der DNA wird letztlich in Aminosäuresequenz von Proteinen umgeschrieben Der Geretische Code DNA • Basentripletts codieren AS 0 ein codierendes Triplett (Dreiergruppe) = codon BDA → PROTEIN Triplet bindungstest zeigt, welche Basentripplets der RNA für welche As codieren • codesonne : als übersetzungsvorschrift 。 wird von innen s' nach außen 3' gelesen • jeder Buchstabe steht für eine Base im RNA-nucleotid Replikation 4³=64 Triplets für 20 AS = Redunanz DNA Baupian Val Vor Ger zur Merkral Transkription Translation * Arg gene /M RDA Boten I messenger Ala Asp Ser U Lys ASN Glu ▲ Start-Codons * zweimal auftretende Aminosäuren C CAGUCAGUCAL U G A Gly Thr A GU Phe/Leu/ UCAG GU AC UG C/ eigenschaften des genetischen cooles 1. 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Enzyms → genwirkkette: Abfolge von voneinander abhängigen, gengesteuerten stoffwechselreaktionen & mutationen unterbrechen die Kette! =>gene steuern über die Bildung von Enzymen die Ausprägung von merkmalen 1 TRANSKRIPTION 2 = umschreiben von DDA in MRDA / prä - MRNA 5' 3 MRNA ⇒xxxxxx Transkripti Roteinfissyalliese 3 codogener DNA-strang 00000000 поооооо komplementarer mRNA - Strang 。 Katalysierendes Enzym: RNA - Polymerase diese synthetisiert RNA entlang der DNA-matrize ↳ substrat: RNA-nucleotide 0 оооо поо 5 komplementarer DNA-Strang ROA-nukleotide • Basen U. A. G. C 0 uracil weniger stabil, Kurtkettig, f Prokaryoten MRNA ОМОЛМООйу einstrangig, kurzlebiger als DNA Arbeitsweise der RNA polymerase RNA polymerase läuft his Terminator • DnA = Sequenz: Terminator 0 Transkription endet RDA polymerase bindet an promotor 1 • jedes gen besitzt einen promotor conA - sequenz, an die die RNA-polymerase binden kann) Transkription startet in Richtung 5⁰ →3¹ 0 RNA-Polymerase 4 Losung vom DNA - strang → ein einzelsträngiges → zum codogenen strang komplementar DOA-nukleotide о трутси X Transkriptionsrichtung Anknüpfung von komplementären RNA-nukleotiden • RNA - Polymerase offnet Doppelneux und lagert 1. passendes nukleation an mRNA-molekúl ist entstanden ROA-nukleotide ergebnis Ein einsträngiges MRNA-molekul ist entstanden, welches zum codogenen Strang komplementar ist ↓ Eukaryoten prämRDA 2 = • findet im cytoplasma an den Ribosomen statl TRANSLATION übersetzung der mRNA - Basensequent in As-sequenz Aminoacyl-tRNA-synthetase ATP ↳ Aminoacyl t- RNA - synthetase sauresprache in Proteinsprache ATP Stelle : MRNA AS-Stelle Met -tRNA • mit AS beladene +- RNA moleküle gelangen zu Ribosomen und neften sich an passendes Anticadon (fenler möglich selten → Enzym reparatur) om - RNA Strang stellt verbindung zw. großer und kleiner untereinheit a. Ribosoms her • M- RDA Triplets sind so ausgerichtet, dass jewells ein Anticodon der tRNA binder капп Transkription = 1. Initiationskomplex bestehend aus: kleiner ribosomaler untereinheit der MRNA, I f met tRNA, Proteinen, atp => Start der Translation (in der P-Stelle sitzt (met) +- RNA (startcodon) wwwwwwwww vermittler der Translation - Transfer RNA (+-RNA) • Erkennungsstelle für ein Basentriplett der mRNA Ende Anticodon am • Kleeblattann liche Form mit drei Schleifen 。 am 2. Elongation 2.1 P - Stelle besetzt, A stelle wird mit nächster AS - +-ROA besetzt (entsprechend codon / Anticodon-system) p- stelle reagiert mit As der A- Steve ( Peptionbindung) Translation 3' Ende Bindestelle für eine best. AS (Beladung mithilee von Aminoacyl +RNA-synthe- tase) 2.2 As der 2.3 Ribosom rückt ein codon weiter (Richtung 3' Ende) ↳ Pt-RNA gent auf E-Steue, A-IRNA auf p-stelle 0 Adapter" zw. MRDA und AS u ↳ 61 versch. +RDAS für 61 versch. As katalysierendes Enzym ( Dolmetscher von nuklein- 2.4 andere AS +RNA besetzt A- Stelle (wieder Peption bindung, E-Stelle wird erel, stopp codon erreicht 3. Termination. Ribosom gelangt an stopp-codon → keine weiteren +RNA - Bindungen → Ribosom terfällt in untereinhelten → Protein wird frei, verbrauch von atp Polysom mehrere Ribosome arbeiten gleichzeitig an einem mRNA strong entlang bei der Translation ruckt die mRNA triplettweise durch das Ribosom Peptidy - Stelle Aminoacy I - Stelle Exit - Stelle € P 2GTP 2 GDP € Prätranslativer zustand (AS) GDP, GTP Postranslativer zustand