10. Omów strukturę tRNA wskazując na jej najważniejsze elementy.
Ma on za zadanie transportować aktywowane aminokwasy do rybosomów,
gdzie syntetyzowane są białka.
Cząsteczka tRNA składa się z 73-93 nukleotydów połączonych w pojedynczy
łańcuch rybonukleinowy, jednak prawie połowa nukleotydów jest ze sobą
sparowana. Niesparowane mają inne zadania np., wiązanie aminokwasów,
rozpoznawanie kodonów mRNA. Koniec 5' jest fosforylowany, zaś koniec 3'
zawiera wolną grupę hydroksylową i kończy się sekwencją CCA.
Szczególną cechą tRNA jest duża zawartość innych zasad niż A,U,G,C.
II rzędowa struktura tRNA przypomina liść koniczyny zaś struktura III rzędowa
literę L, która na przeciwległych krańcach ma ramię akceptorowe i antykodon,
zaś kąt tworzą pętle DHU i TΨC.
Ramię akceptorowe ( jest to koniec 3' ) przyłącza aminokwas w reakcji katalizowanej przez syntetazę aminoacylo-tRNA.
Antykodon, część kolejnego ramienia „koniczynki” - pętli antykodonowej ( 7 nuklotydów ), znajduje się w środku łańcucha i stanowi go sekwencja trzech nukleotydów. Służy on do „odnalezienia” odpowiedniego kodonu na mRNA i umieszczenia aminokwasu w odpowiednim miejscu łańcucha polipeptydowego.
5. Opisz krótko proces replikacji wiodącej ( syntetyzowanej w sposób ciągły ) nici DNA w komórce prokariotycznej.
Replikacja zaczyna się od rozplecenia podwójnej nici DNA. Rozwijanie jest katalizowane przez helikazę
( białko dna B ). Rozplecione łańcuchy mają tendencję do splatania się ponownie. Przeciwdziała temu gyraza, która wprowadza ujemne skręty superhelikalne odwrotne do powstających skrętów dodatnich oraz białka SSB stabilizujące pojedynczą nić DNA i umożliwiające w ten sposób syntetyzowanie na niej nowej nici. Rozpleciony obszar, w którym zachodzi replikacja nazywamy widełkami replikacyjnymi. Każda nowa nić syntetyzowana jest od końca 5' do końca 3'. Rozpoczęcie syntezy nowej nici DNA na matrycy DNA wymaga jednak startera. Stanowi go krótki kilkunukleotydowy odcinek RNA komplementarny do jednej z nici matrycy syntetyzowany przez polimerazę DNA-RNA zależną.
Nić wiodąca jest syntetyzowana w sposób ciągły przez holoenzym polimerazy DNA III. „Łapie” on starter i syntetyzuje nową nić bez oddysocjowania od matrycy. Jest dokładny i szybki ( około 1000 nukleotydów na sekundę ). Nowa nić jest syntetyzowana na zasadzie komplementarności zasad. Holoenzym syntetyzuje obie nici (prowadzącą i opóźnioną) jednocześnie i w związku z tym ma budowę asymetryczną. Zsyntetyzowana nić sprawdzana jest przez polimerazę I , która usuwa również starter.
8. Co to jest gen?
Gen jest podstawową jednostką dziedziczenia. Jest w nim zawarta informacja o kolejności aminokwasów w białku syntetyzowanym w procesie translacji. W organizmach prokaryotycznych gen jest zapisany w sposób ciągły zaś u eucaryota między eksony- odcinki zawierające informację, wplecione są introny, które nie przenoszą informacji. Według def. jeden gen koduje jeden łańcuch polipeptydowy , czyli jeden enzym lub białko nieenzymatyczne.
5. Opisz krótko proces inicjacji biosyntezy białka.
Zachodzi ona w rybosomach. To mRNA zawiera informacje o białku które ma powstać. O rozpoczęciu biosyntezy białka, czyli o ustanowieniu ramki odczytu decydują dwa oddziaływania: parowanie się zasad rejonu bogatego w puryny znajdującego się na końcu 5' mRNA przed rozpoczęciem genu, z rejonem bogatym w pirymidyny znajdującym się na 3' końcu podjednostki 16S rRNA; parowanie się zasad antykodonu inicjatorowego tRNA ( N-formylometionylo-tRNA ) a kodonem „start” na mRNA ( AUG lub czasami GUG ). W procesie inicjacji biosyntezy białka kluczową rolę odgrywają czynniki inicjujące: IF1, IF2, IF3. Wszystkie trzy czynniki podłączają się do podjednostki 30 S rybosomu. GTP łączy się z czynnikiem IF2 co umożliwia wprowadzenie do rybosomu mRNA oraz fmet-tRNAt. Jednocześnie od kompleksu oddysocjowuje się czynnik IF3 co umożliwia wprowadzenie podjednostki. Hydroliza GTP, która następuje po przyłączeniu podjednostki 50 S umożliwia oddysocjowanie pozostałych czynników IF1 i IF2. W ten sposób powstaje kompleks inicjujący 70S. fmet-tRNAt wprowadzany jest w miejsce P na rybosomie zaś miejsce A pozostaje wolne. W momencie przyłączenia w miejsce A aminoacylo-tRNA rozpoczyna się proces elongacji.