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6. RNA Transkription und Prozessierung

73 flashcardsby Jennifer
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1
Zucker der RNA
Ribose
2
Basen in der RNA
> Guanin
> Adenin
> Uracil (statt Thymin)
> Cytosin
3
mRNA
= Messenger RNA
> mRNAs kodieren für Proteine
> transiente Informationsübermittlung
> DNA -> mRNA -> Protein
4
funktionale RNAs
> kodieren nicht für Proteine
> Funktional als RNA
> es gibt verschiedene Klassen

tRNAs, rRNAs, snRNAs
5
tRNA
Transfer RNA
> Translation
6
rRNA
ribosomale RNA
> Translation
7
An welchem Ende wird DNA ( und RNA) verlängert ?
am 3´Ende
8
In welche Richtung wird DNA und RNA synthetisiert?
in 5ˋ-> 3ˋRichtung
9
Was bedeut es dass Transkription asymmetrisch ist ?
Nur ein Strang der DNA wird als matritze für die Transkription genutzt.
Dieser Strang ist umgekehrt orientiert.
Die RNA wird in 5´-> 3 synthetisiert.
10
Welche anderen Eigenschaften hat RNA im Gegensatz zu DNA?
> unstabil im alkalischen pH-Bereich
> kann katalytische Aktivität haben
> tritt meist einzelsträngig auf
11
Warum wird der Strang als codierender Strang bezeichnet, der gar nicht als Matritze für die Generierung der mRNA benutzt wird?
> Nukleotidsequenz des kodierenden Stranges ist beinahe identisch mit mit dem m RNA-Strang (bis auf U statt T)
> über Nukleotidsequenz des kod. Strangs kann man direkt die Aminosäure Sequenz ableiten
12
Welches Nucleotid wird als nächstes eingebaut?
  • dCTP
  • ATP
  • CTP
  • dATP
13
Nenne die drei Phasen der Transkription?
> Initiation
> Elongation
> Termination
14
Wo beginnt die Initiation der Transkription?
am Promotor
> der Promotor befindet sich vor dem Transkriptionsstart
15
Konsensus Sequenz
> ähnliche / gleiche Sequenzen in verschiedenen Promotoren
> Bindungstelle für den Sigma-Faktor der RNA Polymerase
16
Bau Polymerase bei Prokaryoten
Die E.coli Polymerase besteht aus den Untereinheiten

Alpha, Alpha, Beta, Betaˋ, Omega = Kern Polymerase

Kernpolymerase + Sigma-Faktor = Holoenym
17
Sigma Faktor
> bindet an -10 und -35 Regionen
> positioniert das RNA Polymerase Holoenzym am Promotor
> verlässt bei beginn der Transkription den Komplex
18
Elongation der Transkription (Prokaryoten)
> DNA wird in Richtung der Transkription entwunden und nach der Transkription wieder spiralisiert
> Es entsteht eine temporäre Transkriptionsblase
> RNA wird am 3´Ende verlängert
19
Termination der Transkription (Prokaryoten)
> entweder rho unabhängig oder rhoabhängig
20
Rho-unabhängiger Terminator
> trankribierte RNA faltet eine Haarnadelstruktur gefolgt von U-reichen Sequenzen
21
Rho-abhängiger Terminator
> RNA wickelt sich um einen Rho-Hexamer, bis Rho die RNA Polymerase berührt
> Berührung mit der RNA Polymerase bewirkt, dass die RNA Polymerase das Transkript freigibt
22
RNA Polymerase 1 (Eukaryoten)
transkribiert rRNA Gene
23
RNA Polymerase 2 (Eukaryoten)
transkribiert alle mRNA Gene und einige funktionelle RNA Gene wie tRNAs, snRNAs, 5S rRNA
24
Wo findet die Transkription bei Eukaryoten statt?
im Zellkern
25
Unprozessierte RNA (Eukaryoten)
pre-mRNA oder Primärtranskript
26
Vollständig prozessierte Transkripte (Eukaryoten)
reife RNA, mRNA
27
Wie liegt das Genom der Eukaryoten vor ?
Chromatin
28
Initiaton der Transkription bei Eukaryoten
(1) TATA box bei ca -30
(2) TBP: TATA Bindeprotein
(3) Binden der generellen Transkriptionsfaktoren wie TFIID (Transkriptionsfaktor für RNA Polymerase II)
(4) Bildung des Prä-Initiationskomplexes
(5) Das C-terminale Ende der RNA Polymerase II wird phosphoryliert
(6) Die Elongation der mRNA findet ohne den Prä-Initiationskomplex statt
29
Prozessierung bei Eukaryoten
> Modifikation des Primär-Transkripts
> Capping & Splicing
> heranhängen des 3´-Poly-A-Schwanzes
> Prozessierung geschieht cotranskriptionell
> unter Beteiligung der CTD (c-terminale Domäne) der RNA Polymerase 2
30
Capping
> Anhängen der CAP Struktur
> 5´-Cap-Struktur
> Erhöht die Stabilität der mRNA Wichtig für die Translation
31
Splicing
> Herausschneiden der Introns
32
Wo findet das Spleißen der mRNAs statt?
an Exon Intron Übergangen
33
Wie viele Nukleotide sind in den meisten Introns konserviert?
> 5 Nukleotide (GU, A & AG)
> GT-AG- Regel (ersten beiden Nukleotide GU und letzten beiden AG)
34
Spleißosom
> erledigt das Spleißen
> faltet die RNA so dass Exon1 und Exon2 nächstmöglich aneinander sind
35
Chemische Reaktion des Spleißens
> Umesterung
36
Selbst-spleißende Introns
> können sich selbst herausschneiden
= RNA kann biologische Reaktionen katalysieren
37
Primärstruktur
38
Sekundärstruktur
39
Tertiärstruktur
Bsp.: Hämoglobin trägt ein Häm Molekül zur Sauerstoffbindung
40
Quartiärstruktur
Bsp.: Zwei Alpha und zwei Beta Untereinheiten ergeben das funktionale Hämoglobin
41
warum ist die Struktur der Proteine so wichtig ?
> die formgebende Struktur ist essentiell für die Funktion der Proteine
42
Demis Hassabis & John M. Jumper (David Baker)
> 3D/4D Proteinstrukturvorhersage mittels KI
> Alhgorithmus zur Vorhersage von Proteinstrukturen
43
Gorge Beadle & Edward Tatum
> Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese
> 1941
44
Charles Yanofsky
> Die lineare Sequenz der Nukleotide eines Gens bestimmt die lineare Sequenz der Aminosäuren eines Proteins
45
Nachfolgend sehen Sie eine schematische Abbildung des Ablaufs der Transkription, Benennen Sie die markierten Elemente A-D und ordnen Sie den Positionen 1-6 das korrekte Ende zu (3´-5´-Ende)
46
Von welchem Polymerase Typ wird mRnA transkribiert?
RNA-Polymerase 2
47
Von welchem Polymerase Typ wird tRNA transkribiert?
RNA-Polymerase 3
48
Von welchem Polymerase Typ wird rRNA (außer 5s rRNa) transkribiert?
RNA-Polymerase 1
49
Von welchem Polymerase Typ wird 5S rRNA transkribiert?
RNA-Polymerase 3
50
Von welchem Polymerase Typ wird snRNA transkribiert?
RNA-Polymerase 3
51
Welche der folgenden Aussagen sind korrekt?
  • Die Transkription gliedert sich in die Phasen Intonation, Elongation und Termination
  • Es gibt in Eukaryoten nur einen Typ RNA-Polymerase
  • In RNA ist Ribose, in DNA Desoxyribose eingebaut
  • Für alle Gene dient bei der Transkription immer ein und derselbe DNA-Strang als codierender Strang
  • RNA trägt eine zusätzliche Hydroxylgruppe an der 2´Position des Zuckers im Gegensatz zur DNA
52
funktionale RNAs
> tRNA
> rRNA
> snRNA
53
codierende RNA
> mRNA
54
Welche Reaktion katalysiert die Ligase?
> verknüpft DNA Fragmente
55
Welche Reaktion katalysiert die Polymerase?
> Einbau von Desoxyribonukleotiden in wachsendes RNA Transkript
56
Welche Reaktion katalysiert die Helikase?
> Auf schmelzen des DNA Doppelstranges in Einzelstränge
57
Welche Reaktion katalysiert die Telomerase?
> Verlängerung der Chromosomenenden bei jedem Replikationszyklus
58
Welche Reaktion katalysiert die Topoisomerase?
> Veränderung der Superspiralisierung der DNA
59
Welche Reaktion katalysiert die Primase?
> Synthese von Oligoribonukleotiden für die Replikation
> Synthese der primer
60
Welche Reaktion katalysiert die Proteinase?
> Abbau von Proteinen
61
Welche Reaktion katalysiert die DNase?
> Abbau von DNA
62
Welche Reaktion katalysiert die Lipidase?
> Abbau von Lipiden
63
Beschrifte die folgende Abbildung
64
Welche der folgenden Aussagen zur Transkription sind korrekt
  • Die Initiation der Transkription erfolgt an der sogenannten Promotor-Region des Gens
  • Die RNA-Polymerase benötigt für die Synthese des RNA-Stranges einen DNA-Primer
  • In Eukaryoten unterscheidet man zwischen einer Rho-abhängigen und einer Rho-unabhängigen Termination der Transkription
  • Die Verlängerung des RNA-Stranges während der Transkription erfolgt an dessen 5´-Ende
  • Beim Splicing des Primärtranskriptes in Eukaryoten werden alle Exons entfernt
65
Kreuzen Sie an, welche Nukleotide bei der Transkription für die Synthese des RNA-Stranges verwendet werden:
  • ATP, CTP, GTP, TTP
  • dATP, dCTP, dGPT, dTTP
  • ATP, CTP, GTP, TTP, UTP
  • dATP, dCTP, dGTP, dUTP
  • ATP, CTP, GTP, UTP
66
Welche der Aussagen zu Transkription in Prokaryoten ist/sind richtig?
  • Nur das RNA-Polymerase Holoenzym ist zur Initiation der Transkription in E.coli fähig
  • Die katalytisch aktive RNA Polymerase aus E.coli besteht aus den vier Untereinheiten Alpha, Alpha, Beta, Beta-Strich
  • In Prokaryoten kann sich die neu-synthetisierte RNA bereits während der Synthese in Sekundärstrukturen falten, die ein Signal zur Termination der Transkription darstellen können
  • Da RNAs in Prokaryoten nicht gespleißt werden, fehlen in Prokaryoten bestimmte Klassen funktioneller RNAs, die es in Eukaryoten gibt.
  • Die Sigma-Untereinheit der RNA-Polymerase bindet besonders stark an die Consensus-Sequenz starker Promotoren
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Betrachten sie die folgende wachsende Ribonukleotidkette während der Transkription. Welches Nukleotide wird als nächstes für die Verlängerung der Kette in der zweiten Zeile benötigt?
> UTP
68
Welche der Aussagen zu eukaryotischen RNAs ist/sind richtig?
  • In eukaryotischen Organismen gibt es unterschiedliche Klassen an RNAs
  • In eukaryotischen Organismen läuft der Informationstransfer von DNA über RNA zum Protein
  • In eukaryotischen Einzellern spielen die tRNAs eine besondere Rolle beim Übertragen (Transfer) des RNA-Stranges am Ende eines Exons zum Beginn des nächsten Exons während des Spleißens
  • Neben den kodieren den RNAs gibt es in Eukaryoten auch funktionale RNAs, die nicht in Proteine übersetzt werden
  • Die mRNAs machen (auf die Masse bezogen) den größten Anteil aller RNAs in einer menschlichen Hautzelle aus
  • Die häufigste Klasse an RNAs in Eukaryoten sind die cRNAs (coding RNAs), die für Proteine kodieren
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Wählen sie nachfolgend die korrekte Aussage der "GT-AG" Regel aus:
  • Das Spleißosom besteht aus den Faktoren G-T und A. Die Faktoren G und T katalysieren als Dimmer die erste Umesterung des Splicings, während die Faktoren A und G die zweite Umesterungsaktion katalysieren
  • Exons, an deren Enden die Nukleotidkombinationen GU und AB Auftreten, werden deutlich häufiger aus dem Primärtranskript gespleißt als Introns
  • Bei einem Exon-Intron-Übergang sind fast immer G und U die letzten Nukleotide des Exons und A und G die ersten Nukleotide des Introns
  • In Intron-Sequenzen gibt es 5 Positionen, an denen in fast allen Introns dieselben Nukleotide auftreten: GU am 5´-Ende und AG am 3´-Ende des Introns, sowie ein konserviertes Adenosin am sogenannten branching point
70
Die RNA-Polymerse hat bereits mit der Transkription des folgenden Beispiels begonnen. Geben Sie das Komplette RnA-Transkript an (ohne Lücken, Großbuchstaben, aufschreiben immer von 5´zu 3´) !
> CUGGUCAACGAU
71
Welche der folgenden Aussagen zu den Unterschieden zwischen DNA und RNA sind korrekt?
  • In der RNA fehlt die 3´-OH Gruppe der Zuckereinheiten
  • In der DNA fehlt die 2´-OH Gruppe der Zuckereinheiten
  • Im Vergleich zur RNA enthält die DNA Uracil statt Thymin
  • RNA liegt meist einzelsträngig vor
  • Die einzelnen Nukleotide sind sowohl in der DNA, als auch in der RNA über Phosphosiesterbindung miteinander verknüpft
  • RNA besteht aus Desoxyribonukleotiden
72
Wie heißt dieses Molekül?
Adenosintriphosphat
ATP
73
Kreuzen Sie an, welche der nachfolgenden Proteine sowohl in Eukaryoten als auch in Prokaryoten für die DNA-Replikation benötigt werden.
  • Primase
  • DNA-Ligase
  • DNA-Polymerase
  • Telomerase
  • Helikase
  • Chromatin assembly factor CAF1
  • Topoisomerase
  • Prozessivitätsfaktor β-Clamp
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