160 likes | 726 Views
TRANSLACIJA. TRANSLACIJA. TRANSLACIJA: prevođenje nukleotidnog slijeda mRNA, prepisanog iz DNA, u slijed aminokiselina (proteine) GENETSKI KOD: kako je informacija o aminokiselinskom slijedu zapisana u nukleinskim kiselinama
E N D
TRANSLACIJA • TRANSLACIJA: prevođenje nukleotidnog slijeda mRNA, prepisanog iz DNA, u slijed aminokiselina (proteine) • GENETSKI KOD: kako je informacija o aminokiselinskom slijedu zapisana u nukleinskim kiselinama • Translacija je vrlo SLOŽEN proces koji ovisi o međuigri nekoliko stotina makromolekula (mRNA, ribosoma, tRNA, aminoacil-tRNA sintetaza, inicijacijskih i elongacijskih faktora te faktora otpuštanja...)
ZADACI • Pokusi sa polinukleotidima nasumičnog ili uređenog, pravilnog nukleotidnog slijeda imali su važnu ulogu u "razbijanju" genetskog koda. Uz pretpostavku da vam je od prije poznato da su aminokiseline kodirane slijedom tripleta nukleotida, na osnovi sljedećih podataka pokušajte odrediti koji kodoni pripadaju pojedinim aminokiselinama: • pomoću polinukleotid-fosforilaze sintetiziran je kopolimer A i C u omjeru 1:3 nasumičnog, slučajnog slijeda. In vitro translacijom takvog kalupa nastali su polipeptidi građeni od aminokiselina u sljedećem omjeru: Lys : Asn : Thr : Gln : His : Pro = 1 : 3 : 12 : 3 : 9 : 36
ZADACI • translacijom kemijski sintetiziranog uređenog kopolimera ....ACACACACACACACACACAC.... nastao je polipeptid slijeda ....-Thr-His-Thr-His-Thr-His-Thr-.... • translacija na uređenom kopolimeru ....CAACAACAACAACAACAACA.... nastaju tri različita polipeptida koji se sastoje isključivo od treonina, glutamina ili asparagina - (Thr)n, (Gln)n i (Asn)n • kopolimer ....CCAACCAACCAACCAACCAA.... translacijom daje polipeptide građene od ponavljajućih tetrapeptida ...-Asn-Gln-(Pro-Thr-Asn-Gln)n-Pro-Thr-...
ZADACI • Lanac kalup molekule DNA koja kodira N-terminalni dio nekog proteina iz bakterije E. coli ima slijed baza: GTAGCGTTCCATCAGATTT Napišite prve četiri aminokiseline tog proteina. • Nukleotidni slijed kodirajućeg lanca DNA koji kodira C-terminalni dio nekog proteina iz E. coli je: CCATGCAAAGTAATAGGTNapišite slijed aminokiselina koje su kodirane tim dijelom DNA. genetski kod
ZADACI • Slijed nukleotida kodirajućeg lanca DNA koji kodira središnji dio proteina je: ...CAATACTAAGCAATCCCGCGACTAGACCTTAC... Napišite slijed aminokiselina kodiranih ovim dijelom DNA genetski kod
ZADACI R: Tri su moguća okvira čitanja, ali u dva od njih pojavljuju se stop-kodoni: • ..CAA UAC UAAGCA AUC CCG CGA CUA GAC CUU AC.. • ..CA AUA CUA AGC AAU CCC GCG ACU AGA CCU UAC.. • ..C AAU ACU AAG CAA UCC CGC GAC UAG ACC UUA C. Budući da se radi o nukleotidnom slijedu koji kodira središnji dio proteina, traženi okvir čitanja je onaj koji ne sadrži stop kodone u okviru čitanja, tj. okvir čitanja pod br. 2: ...CA AUA CUA AGC AAU CCC GCG ACU AGA CCU UAC... ...-Ile-Leu-Ser-Asn-Pro-Ala-Thr-Arg-Pro-Tyr-...
ZADACI • Nakon triptičke digestije i određivanja primarne strukture triptičkih peptida jednog proteina mutanta bakteriofaga T4 primjećeno je da postoji razlika u niže navedenom triptičkom fragmentu: divlji tip: Cys-Glu-Asp-His-Val-Pro-Gln-Tyr-Arg mutant: Cys-Glu-Thr-Met-Ser-His-Ser-Tyr-Arg Objasnite do kakvih je mutacija došlo i napišite najvjerojatniji slijed baza za obje mRNA koje kodiraju navedene nonapeptide. genetski kod
ZADACI • Eksperimentalno je utvrđeno da se Cys-tRNACys može prevesti u Ala-tRNACys te koristiti u in vitro sustavu za sintezu proteina • Ako je u tako priređenoj Ala-tRNACys alanin radioaktivno obilježen sa 14C, da li će se radioaktivitet ugrađivati u protein na mjesta kodirana za alanin ili cistein? • Što vam taj eksperiment govori o utjecaju aminoacil-tRNA-sintetaza na točnost translacije?
TRANSFER RNA (tRNA) Sekundarna i tercijarna struktura tRNA. Žuta boja predstavlja akceptorsku peteljku, siva predstavlja D-regiju, a plavom bojom označena je T-regija. Varijabilno područje obojano je narančasto. Lijevo: sekundarna struktura tRNA oblika lista djeteline. Sredina: shematski prikaz tercijarne strukture kvaščeve tRNAPhe. Većina je baza sparena i sudjeluje u interakcijama slaganja baza. Desno: kalotni model kvaščeve tRNAPhe. Uočljiva su helikoidalna područja i kompaktnost strukture.
ZADACI • U skladu sa hipotezom kolebljive baze odredite minimalni broj tRNA potrebnih za čitanje šest kodona za leucin: UUA, UUG, CUU, CUC, CUA i CUG genetski kod
HIPOTEZA KOLEBLJIVE BAZE • Neke tRNA prepoznaju NEKOLIKO kodona, pri čemu je prepoznavanje treće baze kodona relaksirano, manje strogo • Sparivanje baza kodona i antikodona prema teoriji kolebljive baze: Prva bazaTreća baza antikodona kodona C G A U U A, G G U, C I U, C, A
ZADACI • Koliko kodona mogu prepoznati tRNA sa antikodonima GCU i CGA? Koje aminokiseline kodiraju odgovarajući kodoni? R: tRNAGCU - AGC i AGU (wobble; kodoni za Ser) tRNACGA - UCG (kodon za Ser)
ZADACI • Koje kodone može čitati tRNA čiji je antikodon (položaji 34, 35 i 36) GA? • Kod bakterije E. coli koja ima dvije kopije gena za ovu tRNA došlo je do mutacije G C u jednoj kopiji gena na položaju 34. Koje će biti posljedice ove mutacije? • Kakve bi bile posljedice kada bi došlo do ovakve mutacije u obje kopije gena? genetski kod