BIOLOGIA MOLEKULARNA – Lista 5

Zadanie 1 (13)

b, c, d Odp a jest niepoprawna, ponieważ przychodząc zaktywowany aminoacylo-tRNA, po stronie A rybozymu, dodaje wolną grupę aminową d zaktywowanej grupy karboksylowej rosnącego polipeptydu w peptydylo-tRNA po stronie P.

Odp e jest nieprawidłowa, ponieważ terminacja nie dotycz tRNA, aby rozpoznać sekwencje terminacyjne podczas translacji, tylko białek uwalniających czynniki rozpoznające te sygnały i powoduje, że peptydylo transferaza raczej doda rosnący łańcuch polipeptydowy do wody a nie do innego aminoacylo-tRNA.

Zadanie 2 (1P)

1. Sekwencja pierwszych czterech aminokwasów białka (formylo)Met-Glu-Arg-Tyr. Jak nazwa wskazuje wzór nici DNA (nonsensownej) stanowi matrycę do syntezy komplementarnej cząsteczki mRNA. Nić matrycowa DNA i mRNA zsyntetzowanego są następujące:

DNA 5’ GTAGCGTT CCA T CAGATTT 3’

mRNA 3’ CAUCGCAAGGUAGUCUAAA 5’

Należy pamiętać, że kodon na mRNA są czytane od końca 5’ do 3’. Ponieważ poszczególne sekwencje nukleotydów są specyficzne dla N - końca białka E. coli, pierwszym aminokwasem musi być fMet, która może być kodowana przez AUG jak i również GUG. Ponieważ nie występuje żaden GUG tylko pojedyncze AUG w sekwencji mRNA, miejsce kodonu początkowego może być ustanowione jednoznacznie. Część sekwencji mRNA kodującej białko jest następująca:

mRNA 5’ AUG GAA CGC UAC 3’

sekwencja aminokwasowa fMet – Glu – Arg - Tyr

1. Oczekiwaną sekwencją aminokwasową jest Met-Leu-Met-Phe. Sekwencje nukleotydów na DNA i mRNA są następujące

nić sensowna DNA 5’ CCTGTGGATGCTCATGTTT 3’

mRNA 5’ CCUGUGGAUGCUCAUGUUU 3’

U eukariontów pierwszym kodowanym trypletem będzie sekwencja AUG, która znajduje się najbliżej końca 5’ w cząsteczce mRNA. W podanej sekwencji znajdują się dwie trójki AUG, dlatego w produkowanym polipeptydzie będzie znajdowała się reszta Met. Ramka odczytu będzie szła następująco:

mRNA 5’ CCUGUGG-AUG-CUC-AUG-UUU 3’

sekwencja aminokwasowa Met-Leu-Met-Phe

Zadanie 3 (3)

a, e, f Grupa karboksylowa aminokwasu jest aktywowana w dwu-etapowej reakcji poprzez tworzenie związku pośredniego zawierającego mieszaninę bezwodników przyłączonych do AMP. Aminokwas jest ostatecznie przyłączany poprzez wiązanie estrowe pomiędzy grupą 2’ lub 3’ hydroksylową tRNA.

Zadanie 4 (9)

Zadanie 5 (7P)

Minimalnie wymagane są trzy tRNA. Jedno tRNA zawierające antykodon UAA mogłoby kodować (szyfrować) oba kodony UUA i UUG. Dla innych czterech kodonów, zawierających C na pozycji pierwszej i U na drugiej, są dwie różne kombinacje tRNA, które mogłyby to kodować. Pierwszą kombinacją mogłyby być dwa tRNA, posiadające A na drugiej pozycji i G na trzeciej, z jednym I na pierwszej pozycji, aby zakodować CUU, CUC i CUA, i inne z U lub C w pierwszej pozycji do kodowania CUG. W drugiej kombinacji dwóch tRNA, które posiadają antykodony z A w pozycji drugiej i G trzeciej, jedna z G w pierwszej pozycji do kodowania CUU i CUC, i inna z U na pierwszej pozycji do zakodowania CUA i CUG.

Zadanie 6 (11)

b, c, e Odp f jest nieprawidłowa, ponieważ 2/3 z 2700 kD masy rybozymu jest rRNA.

Zadanie 7 (16)

Po przekształceniu kwasu foliowego do N¹⁰ - formylotetrahydrofolianu zachowuje się jako przenośnik grup formylowych i jest substratem dla reakcji transformylazy, która przekształca Met-tRNA_f do f Met-tRNA_f - inicjator tRNA.

Zadanie 8 (17)

2. 3, 7, 9

3. 3, 6, 7, 8, 1o

4. 3, 7, 9

5. 2, 7, 8, 10

6. 11

7. 1, 7, 8, 10

8. 5, 12

9. 4, 7, 13

10. 4, 7, 13

Zadanie 9 (23)

b, d, e, f Eukariotyczne rybozymy zazwyczaj skanują mRNA od końca 5’ do pierwszego napotkanego kodonu AUG, który zapoczątkowuje syntezę. Odp. e jest poprawna, ponieważ białka przyłączające się do rejonu czapeczki cap mRNA są używane do asocjacji mRNA z rybozymem.

Zadanie 10 (25)

d Odp. e jest niepoprawna, ponieważ toksyna zachowuje się jak katalizator i dlatego jest bardzo niebezpieczna (śmiertelna). Jedna cząsteczka toksyny może dezaktywować wiele cząsteczek translokazy poprzez modyfikacje kowalencyjne.

Zadanie 11 (12P)

1. Poli(U) kody zawierają fenyloalaninę. Dlatego znakowana fenyloalanina musi zostać dodana do mieszaniny reakcyjnej.

2. Powstanie polifenyloalanina.

3. RNaza A strawi Poli(U) prawie całkowicie do 3’-UMP, stąd zniszczenie matrycy dla syntezy polifenyloalaniny.

4. Chloramfenikol zahamowuje aktywność peptydylo transferazową podjednostki rybosomu 50S u prokariotów, ale nie ma żadnego wpływu na syntezę u eukariotów.

5. Cykloheksaamid zahamowuje aktywność peptydylo transferazową podjednostki rybosomu 60S u eukariotów, więc synteza jest mocno zablokowana.

6. Puromycyna imituje aminoacylo t-RNA i powoduje przedwczesną terminację łańcucha polipeptydowego prowadząc do obniżenia poziomu syntezy białek.

7. Dodanie tRNA kiełków pszenicy obniża efekt inhibitorowy puromycyny, ponieważ oba konkurują o stronę A rybozymu. Dlatego po tym synteza wzrasta.

8. Poli(A) wskazuje na syntezę polilizyny, ponieważ nie ma ani znakowanej ani nieznakowanej lizyny w układzie, produkt będzie wykryty.