Moleculaire biologie Prof. Dr. Van Camp
2e Ba BMW
Zelfstudie opdracht: Translatie
Algemene opdrachten
Bespreek de genetische code en leg uit wat er bedoeld wordt met gedegenereerde
genetische code.
• De genetische code bestaat uit 64 verschillende codons
• Codons = sequentie van drie basen welke specifiëren tot specifiek AZ
• Code is zo goed als universeel
• 64 codons is een belangrijk getal
• Er zijn 20 verschillende types van aminozuren
→ 20 verschillende codons zijn minstens vereist
• Er zijn vier basen aanwezig (U, C, A en G)
• Stel 2 bases per codon → 4 2=16
→ te weinig mogelijkheden
• Stel 3 bases per codon → 4 3=64
→ te veel mogelijkheden
• De genetische code is gedegenereerd omdat meer dan één codon hetzelfde
aminozuur kan specifiëren
• De derde base van het codon wordt gezien als de variabele base
Welk molecule staat in voor de eigenlijke translatie van de mRNA code naar het
polypeptide? Beschrijf de structuur van deze molecule.
• tRNA bestaat uit een klaverblad patroon met 4 steeltjes met complementair
baseparen
• 3 steeltjes bevatten een lus zonder basenparen bindingen
• 2de steeltje vormt het anticodon
• Bindt met complementaire triplet van de mRNA streng
• Tegenover steeltje is een 3’-enkelstrengige regio die het aminozuur
bevat (acceptor)
Leg uit wat er wordt bedoeld met ‘the second genetic code’.
•
Beschrijf hoe een aminoacyl tRNA gevormd wordt.
• tRNA 3’-uiteinde moet gebonden worden aan het juiste AZ (bepaald door anticodon)
• hechting wordt gekatalyseert door enzyme: aminoacyl-tRNA synthetase
• 20 verschillende enzymes gekend die elk 1 specifiek AZ katalyseren
• Heel accurate enzymen die 2 chemische reacties katalyseren
• Covalente binding met ATP
• Covalente binding met het AZ
• Enzyme herkent een specifiek AZ en een ATP-molecule
• Het AZ wordt geactiveerd door een binding met een AMP-molecule
→ pyrofosfaat wordt vrijgelaten in dit proces
• AZ wordt covalent gebonden aan het 3’-uiteinde van tRNA-molecule
1
ZSO 4: Translatie
, Moleculaire biologie Prof. Dr. Van Camp
2e Ba BMW
→ AMP wordt vrijgelaten
• tRNA-molecule met gebonden AZ wordt nu een aminoacyl tRNA genoemd en verlaat het
enzyme
Leg uit wat een ribosoom is. Beschrijf het verschil in opbouw tussen prokaryote en
eurkaryote ribosomen.
• Prokaryoten kennen slechts 1 type ribosoom
• Kleine en grote subeenheid
• Eukaryoten kennen meerdere type ribosomen die voorkomen in verschillende
celcompartimenten
• rRNA vormt de ribosomen en wordt in nucleus gesynthetiseerd
• Bestaat uit een grote (60S) en een kleine subeenheid (40S)
• Grote subunit: 49 proteïnen + 5S, 5,8S en 28S rRNAs
• Kleine subunit: 33 proteïnen + 18S rRNA
• 40S en 60S worden in cytosol samengezet en vormen een 80S
• Gewerkt met een 3-site model
• Peptidyl site (P-site) : juiste AZ bindt op tRNA
• Aminoacyl site (A-site) : tRNA bindt op het mRNA
• Exit site (E-site) : tRNA verlaat het ribosoom
• Eerste tRNA komt binnen en bindt op de P-site
• Tweede tRNA bindt op de A-site
• Aminozuren gebonden aan beide tRNAs maken verbinding
(covalente bindingen) en tRNAs schuiven op
• Eerste naar de E-site, tweede naar de P-site en een
nieuwe tRNA komt op de A-site
Leg uit waarom ‘small subunit rRNAs’ erg geschikt zijn om evolutionaire verwantschappen
te bestuderen.
• Evolutionair geconserveerd
• Komen voor in alle organismen + sommige posities heel geconserveerd
→ zeer populaire manier om verwantschappen te onderzoeken
• Makkelijk te isoleren en makkelijk te sequencen
Bespreek de drie stadia betrokken bij translatie.
• Initiatie
• Complex gevormd met een mRNA molecule, het eerste tRNA en de ribosomale
subunits
• Krijgt hulp van initiatie factoren (proteïnes)
→ faciliteren de interacties tussen de componenten
• Energie-imput nodig → GTP wordt gehydrolyseerd
• mRNA bindt aan het kleine ribosomale subunit
• gefaciliteerd door een korte ribosomale bindingssequentie dichtbij
het 5’ uiteinde van het mRNA
• complementaire sequentie aan deel van 16S rRNA
• specifiek tRNA werkt als het initiator tRNA
• herkent het startcodon (AUG) op het mRNA en bindt hieraan
• tRNA draagt de molecule methionine in eukaryoten
• Einde van initiatie wanneer de grote ribosomale subeenheid bindt met de
2
ZSO 4: Translatie
2e Ba BMW
Zelfstudie opdracht: Translatie
Algemene opdrachten
Bespreek de genetische code en leg uit wat er bedoeld wordt met gedegenereerde
genetische code.
• De genetische code bestaat uit 64 verschillende codons
• Codons = sequentie van drie basen welke specifiëren tot specifiek AZ
• Code is zo goed als universeel
• 64 codons is een belangrijk getal
• Er zijn 20 verschillende types van aminozuren
→ 20 verschillende codons zijn minstens vereist
• Er zijn vier basen aanwezig (U, C, A en G)
• Stel 2 bases per codon → 4 2=16
→ te weinig mogelijkheden
• Stel 3 bases per codon → 4 3=64
→ te veel mogelijkheden
• De genetische code is gedegenereerd omdat meer dan één codon hetzelfde
aminozuur kan specifiëren
• De derde base van het codon wordt gezien als de variabele base
Welk molecule staat in voor de eigenlijke translatie van de mRNA code naar het
polypeptide? Beschrijf de structuur van deze molecule.
• tRNA bestaat uit een klaverblad patroon met 4 steeltjes met complementair
baseparen
• 3 steeltjes bevatten een lus zonder basenparen bindingen
• 2de steeltje vormt het anticodon
• Bindt met complementaire triplet van de mRNA streng
• Tegenover steeltje is een 3’-enkelstrengige regio die het aminozuur
bevat (acceptor)
Leg uit wat er wordt bedoeld met ‘the second genetic code’.
•
Beschrijf hoe een aminoacyl tRNA gevormd wordt.
• tRNA 3’-uiteinde moet gebonden worden aan het juiste AZ (bepaald door anticodon)
• hechting wordt gekatalyseert door enzyme: aminoacyl-tRNA synthetase
• 20 verschillende enzymes gekend die elk 1 specifiek AZ katalyseren
• Heel accurate enzymen die 2 chemische reacties katalyseren
• Covalente binding met ATP
• Covalente binding met het AZ
• Enzyme herkent een specifiek AZ en een ATP-molecule
• Het AZ wordt geactiveerd door een binding met een AMP-molecule
→ pyrofosfaat wordt vrijgelaten in dit proces
• AZ wordt covalent gebonden aan het 3’-uiteinde van tRNA-molecule
1
ZSO 4: Translatie
, Moleculaire biologie Prof. Dr. Van Camp
2e Ba BMW
→ AMP wordt vrijgelaten
• tRNA-molecule met gebonden AZ wordt nu een aminoacyl tRNA genoemd en verlaat het
enzyme
Leg uit wat een ribosoom is. Beschrijf het verschil in opbouw tussen prokaryote en
eurkaryote ribosomen.
• Prokaryoten kennen slechts 1 type ribosoom
• Kleine en grote subeenheid
• Eukaryoten kennen meerdere type ribosomen die voorkomen in verschillende
celcompartimenten
• rRNA vormt de ribosomen en wordt in nucleus gesynthetiseerd
• Bestaat uit een grote (60S) en een kleine subeenheid (40S)
• Grote subunit: 49 proteïnen + 5S, 5,8S en 28S rRNAs
• Kleine subunit: 33 proteïnen + 18S rRNA
• 40S en 60S worden in cytosol samengezet en vormen een 80S
• Gewerkt met een 3-site model
• Peptidyl site (P-site) : juiste AZ bindt op tRNA
• Aminoacyl site (A-site) : tRNA bindt op het mRNA
• Exit site (E-site) : tRNA verlaat het ribosoom
• Eerste tRNA komt binnen en bindt op de P-site
• Tweede tRNA bindt op de A-site
• Aminozuren gebonden aan beide tRNAs maken verbinding
(covalente bindingen) en tRNAs schuiven op
• Eerste naar de E-site, tweede naar de P-site en een
nieuwe tRNA komt op de A-site
Leg uit waarom ‘small subunit rRNAs’ erg geschikt zijn om evolutionaire verwantschappen
te bestuderen.
• Evolutionair geconserveerd
• Komen voor in alle organismen + sommige posities heel geconserveerd
→ zeer populaire manier om verwantschappen te onderzoeken
• Makkelijk te isoleren en makkelijk te sequencen
Bespreek de drie stadia betrokken bij translatie.
• Initiatie
• Complex gevormd met een mRNA molecule, het eerste tRNA en de ribosomale
subunits
• Krijgt hulp van initiatie factoren (proteïnes)
→ faciliteren de interacties tussen de componenten
• Energie-imput nodig → GTP wordt gehydrolyseerd
• mRNA bindt aan het kleine ribosomale subunit
• gefaciliteerd door een korte ribosomale bindingssequentie dichtbij
het 5’ uiteinde van het mRNA
• complementaire sequentie aan deel van 16S rRNA
• specifiek tRNA werkt als het initiator tRNA
• herkent het startcodon (AUG) op het mRNA en bindt hieraan
• tRNA draagt de molecule methionine in eukaryoten
• Einde van initiatie wanneer de grote ribosomale subeenheid bindt met de
2
ZSO 4: Translatie
