Allg.Gen.9_Ãœbung_WS 13_14_Lsg

9. Übung 1) Um von der DNA zum Protein zu kommen sind zahlreiche Schri;e notwendig. a)  In Eukaryonten kann die Expression im Wesentlichen auf folgenden Ebenen reguliert werden (füllen Sie die Lücken): kription
Nukleozytoplasm.
port und Trans_______, Spleissen
_______, ______________trans_____ lation
Trans_______. b)  Welche beiden Prozesse hiervon kommen bei Prokaryonten nicht vor und warum? Spleissen & Nukleozytoplasmatischer Transport
keine Exon-Intron-Genstruktur, kein Zellkern
2a) In welchem Jahr wurde der geneQsche Code entschlüsselt? 1966 – durch Leder, Nirenberg, Khorana, Ma;haei u.v.a. b) War das vor oder nach der Entwicklung von DNA-‐Sequenziermethoden? etwa 10 Jahre davor !!! 3a) Was bedeutet es, wenn man sagt, der geneQsche Code sei… -‐ universell » alle Reiche des Lebens verwenden den gleichen Code -‐ degeneriert » unterschiedliche Triple;s können für ein und dieselbe Aminosäure codieren -‐  nicht überlappend? » eine Base ist immer nur Bestandteil eines Codons » ein Leseraster springt immer um je 3 Basen weiter 3b) Von allen 3 dieser Regeln (s.o., 3a) exisQeren wenige Ausnahmen. Nennen Sie Beispiele! -‐  Der genet. Code der Mitochondrien weicht z.T. von dem des Zellkerns ab. Bsp.: Codon H.s.Mito „Wirt“ UGA
AUA
Trp Met STOP Ile -‐  Manche Aminosäuren werden nur durch ein Codon kodiert! Bsp.: Codon AS AUG
UGG
Met Trp -‐  überlappende Gene -‐  bei Viren relaQv häuﬁg -‐  auf unterschiedlichen DNA-‐Strängen oder -‐  in unterschiedlichen Leserastern auf demselben DNA-‐Strang daneben gibt es noch transla*onal frameshi1ing Überlappung zweier wichQger Tumorsuppressorgene beim Menschen •  INK4A und ARF codieren für Proteine, die den Zellzyklus anhalten •  beide Gene überlappen auf dem gleichen Abschni7 im Genom (ARF = alterna1ve reading frame) •  bei Muta/onen in diesem Abschni7 fallen gleich zwei wich/ge Bremsen aus, die ungehemmte Zellteilung ansonsten verhindern •  i.d.T. wird bei der Krebsentstehung häuﬁg diese „Achillesferse“ der Zellzyklus-‐
Regula/on getroﬀen TranslaQonal Frameshiming •  erlaubt Synthese von mehreren Proteinen ausgehend von einer mRNA •  Bsp.: Retrovirus (hier: HIV) Gag: Matrix-‐, Kapsid-‐ und Nukleokapsidproteine » viele Kopien benöQgt Pol: Protease, Reverse Transkriptase, Integrase » nur wenige Kopien benöQgt Synthese als Polyprotein » proteolyQsche Prozessierung Stop Figure 6-78 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Stop 4) Nach Behandlung von Zellen mit einem Mutagen, dass zu einzelnen Punktmuta;onen führt, isolieren Sie zwei Mutanten. Die eine trägt Ala, die andere Met an einer Stelle, an der vorher Val zu ﬁnden war. Nachdem Sie beide Mutanten erneut mutagenisiert haben, isolieren Sie Mutanten, die dort, wo ursprünglich Val vorkam, nun jeweils Thr aufweisen. Durch welche Codons werden Val, Ala, Met und Thr an der besagten Stelle codiert? 1. Mutagenese Val GUU GUC GUA GUG 2. Mutagenese Met AUG Ala GCU GCC GCA GCG Thr ACU ACC ACA ACG HäRen Sie eine Val > Thr Mutante auch genauso gut in nur einer Runde isolieren können? Unwahrscheinlich, da dazu zwei Basenaustausche erforderlich! 5) Die Triple;s TAA, TAG und TGA in Gensequenzen kodieren TranslaQonsabbruch. Die unten angegebene Teilsequenz wurde bei der Sequenzierung eines Exons ermi;elt. Geben Sie die Basensequenz der entsprechenden Region an, die auf der mRNA vorliegt, inklusive Polarität und Kennzeichnung des Leserasters. 5’-‐GTAAGTTAACTTTCGACTAGTCCAGGGT-‐3’ 6) Knacke den Code! ACC CAC TAC ATG ATC AAC!
Thr His Tyr Met Ile Asn!
ATC TCT ACC GAA ATC AAC!
Ile Ser Thr Glu Ile Asn!
TCT GAA TGC CAC ____!
TGA AAA!
Ser Glu Cys His STOP
Lys!
!
Sec!
THYMIN IST EIN SECHK THYMIN IST EIN SECHSECK Selenocystein-‐speziﬁscher Transla/onsfaktor Selenocystein-‐ Inser/onssequenz Sec