Biochemisches Grundpraktikum

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1 Biochemisches Grundpraktikum Dr. Ellen Hornung; Tel: Einteilung der Praktikumsplätze: Eintragen in Listen am - Dienstag, , von 12:00 13:00 - Freitag, , von 10:00 11:00 im kleinen Praktikumsraum (Raum-Nr ) im GZMB (Ernst-Caspari-Haus) bei Frau Pia Meyer Vorlesung zum Praktikum Dienstag, 13:00-14:00 Hörsaal MN06 Beginn:

2 DNA Replikation ist semikonservativ

3 Replikationsgabel Eltern-DNA

4 Beide DNA-Stränge werden in 5 3 Richtung synthetisiert

5 DNA-Polymerasen katalysieren die DNA-Synthese

6 DNA-Polymerasen benötigen eine DNA-Matrize

7 DNA-Polymerasen benötigen ein kurzes RNA-Stück als Primer (RNA-Polymerase)

8 DNA Replikation Kontinuierliche Synthese Diskontinuierliche Synthese Leitstrang Folgestrang

9 DNA Polymerasen Katalysieren die Verlängerung einer Polynukleotidkette Synthese des neuen Stranges in 5 3 Deoxy-Nukleotidtriphosphate (datp, dctp, dgtp, dttp) DNA-Matrize (Templat) Metallionen (Mg 2+ )

10 Katalytische Zentrum der DNA Polymerase I von E.coli Klenow Fragment der DNA Pol I

11 DNA Polymerase III (Molekulargewicht ca Da) β2 Untereinheiten von PolIII (umklammeren die dsdna hohe Prozessivität )

12 Pol I Katalyse: 10 NTP pro Sek. Prozessivität ca. 20 Pol III Katalyse: 1000 NTP pro Sek. Prozessivität ca. > 1000

13 Exonuclease Aktivität Pol I Pol III 3 5 (Proofreading) 5 3 (Proofreading) 5 3 (Entfernen des RNA- Primer am Folgestrang)

14 Korrektur von Replikations-Fehlern

15 Proofreading (Korrekturlesen)

16 Genauigkeit der Replikation (Fidelity) ca. 1 Fehler pro10 10 Nukleotide

17 Chemische Mutagenese HNO 3 Cytosin Adenin Hypoxanthin

18 Mutation durch UV - Licht

19 DNA Reparatursysteme

20 Reparatur durch Austausch von Nukleotiden oder der Base

21 DNA Rekombination

22

23

24 Nukleinsäuren RNA

25 Typen von RNA Messenger RNA (mrna) Ribosomale RNA (rrna) Transfer RNA (trna) Small nuclear RNA (snrna) Codiert Proteine, d.h. die RNA Sequenz determiniert die Aminosäure-Sequenz bei der Protein Synthese am Ribosom Bestandteil des Ribosoms Liefert dem Ribosom aktivierte Aminosäuren Spleissen der mrna (nur in Eukaryoten)

26 Größe und relative Menge von RNA- Molekülen in E.coli

27 Bei der RNA-Synthese entsteht ein einzelsträngiges RNA-Molekül. Innerhalb eines RNA-Moleküls können sich aber doppelsträngige Bereiche bilden.

28 RNA Moleküle zeigen eine Vielfalt unterschiedlicher 3D-Strukturen

29 RNA-Synthese (Transkription von DNA) RNA-Polymerase - Synthese erfolgt in 5 3 Richtung - DNA-Templat wird kopiert - Ribonukleotid-triphosphate (NTP: ATP, GTP, UTP, CTP) - Mg 2+ Ionen - Interaktion mit Aktivator oder Repressor Proteinen reguliert die Transkription

30 Transkription mrna Templat DNA-Strang Kodierende DNA-Strang

31 RNA-Polymerasen müssen die DNA- Doppelhelix entwinden

32 RNA-Synthese

33 RNA-Polymerasen bestehen aus mehreren Untereinheiten

34 Katalytische Zentrum der RNA-Polymerase

35 Eukaryotische Zellen haben drei verschiedene RNA-Polymerasen RNA-Polymerase Transkript I 18S u. 28S rrna II mrna u. snrna III trna u. 5S rrna

36 Transkriptions-Start erfolgt durch Bindung der RNA-Polymerase an einen Promotor σ Untereinheit der RNA- Polymerase erkennt und bindet spezifisch an die Pribnow Box

37 Prokaryotische Promotor-Sequenzen

38 Transkriptions-Initiation in Eukaryoten

39 An der Transkriptions- Initiation in Eukaryoten sind mehrere Transkriptionsfaktoren beteiligt, z.b. Für RNA-Pol. II: TFIIA, B, D, E, F

40 Posttranskriptionale RNA-Prozessierung Spaltung + Modifikation G Q Spleissen + Editing U UUU

41 Prozessierung einer prä-trna

42 Modifizierte RNA-Nukleoside

43 Modifizierte RNA - Nukleoside

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