AUFGABENSAMMLUNG Transkription - Schulbuchzentrum

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AUFGABENSAMMLUNG
Transkription
Lösungen
Beschreiben Sie den Ablauf der Transkription! Nennen Sie die wichtigsten Unterschiede zur
Replikation!
Initiation. Die RNA-Polymerase bindet an den Promotor.
Der DNA-Doppelstrang unmittelbar vor dem zu transkribierenden Bereich wird auf einer Länge von
etwa 15 Basenpaaren aufgetrennt. Es entsteht die Transkriptionsblase.
Entsprechend der komplementären Basenpaarung binden erste RNA-Nucleotide an die nun
freiliegenden DNA-Nucleotide des codogenen DNA-Stranges.
Elongation. Die RNA-Polymerase bewegt sich an der DNA entlang. Dabei werden die
angelagerten RNA-Nucleotide mit dem 3’-Ende des bisher gebildeten mRNA-Stranges verknüpft
und der nächste Bereich der DNA aufgetrennt. Der von 5’ nach 3’ wachsende mRNA-Strang löst
sich am anderen Ende der Transkriptionsblase vom codogenen DNA-Strang. Dort schließt sich die
Doppelhelix wieder.
Termination. Die Transkription der Terminator-Sequenz ist ein Signal für die RNA-Polymerase, die
Verlängerung des mRNA-Stranges einzustellen. Dieser löst sich von der DNA und der RNAPolymerase. Die beiden DNA-Stränge vereinigen sich wieder zum Doppelstrang. Die RNAPolymerase löst sich von der DNA ab.
Im Unterschied zur Replikation wird bei der Transkription kein komplementärer DNA-Strang
erzeugt, sondern ein mRNA-Strang. Außerdem wird nur ein Abschnitt der DNA transkribiert, der
durch bestimmte Sequenzen begrenzt ist, während bei der Replikation die gesamte DNA
abgelesen wird. Zudem benötigt die RNA-Polymerase bei der Transkription keinen Primer. Die
RNA-Nucleotide, die sich nach der Bildung der Transkriptionsblase gemäß der komplementären
Basenpaarung an den codogenen Strang anlagern, werden von ihr zur wachsenden mRNA
verknüpft.
Dagegen benötigt die DNA-Polymerase III bei der Replikation ein Startmolekül in Form eines
kurzen RNA-Stranges. Dieser Primer wird von einer RNA-Polymerase, der Primase, komplementär
zum DNA-Strang erzeugt. Die DNA-Polymerase III verlängert dann den RNA-Strang in 5’→3’Richtung.
Proteinbiosynthese
Am Leitstrang, der von 3’ nach 5’ verläuft, muss nur am Replikationsursprung ein solcher Primer
synthetisiert werden. Die Replikation verläuft von dort aus dann kontinuierlich. Dagegen kann der
Folgestrang, der von 5’ nach 3’ verläuft, nur abschnittsweise repliziert werden. Dazu werden an
diesem Strang von der Primase in gewissen Abständen Primer erzeugt, die von der DNAPolymerase III verlängert werden, bis sie an den nächsten Primer stößt. Die dabei entstehenden
DNA-Abschnitte heißen OKAZAKI-Fragmente. Die DNA-Polymerase I entfernt die Primer und ersetzt
sie durch entsprechende DNA-Sequenzen. Ein weiteres Enzym, die Ligase, verknüpft schließlich
aufeinander folgende OKAZAKI-Fragmente zu einem kontinuierlichen DNA-Strang.
 2004 Schroedel, Braunschweig
Wodurch ist gewährleistet, dass die genetische Information nur vom codogenen Strang der
DNA abgelesen wird? Erläutern Sie!
Die RNA-Polymerase erkennt eine spezifische Basensequenz, den so genannten Promotor. Sie
liest nur den Strang ab, der vom Promotor aus in 3’→5’-Richtung verläuft. Dadurch ist
sichergestellt, dass nur der codogene Strang transkribiert wird.
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