Summary Moleculaire biologie en recombinant DNA

-
262 Flashcards & Notes
1 Students
  • This summary

  • +380.000 other summaries

  • A unique study tool

  • A rehearsal system for this summary

  • Studycoaching with videos

Remember faster, study better. Scientifically proven.

PREMIUM summaries are quality controlled, selected summaries prepared for you to help you achieve your study goals faster!

Summary - Moleculaire biologie en recombinant DNA

  • 1 DNA structuur

  • Waar bestaat een nucleotide uit?
    • Nucleotide:
    - Fosfaat
    - Pentose
    - Stikstofrijke base
  • Wat is een nucleoside?
    - (nog) geen PO4 !
    - Pentose
    - Stikstofrijke base
  • Hoe is de pentose in oplossing?
    In oplossing zijn de ketting (aldehyde) en ring (-furanose) vormen in equilibrium
    • In DNA en RNA tref je enkel ringen aan
  • Welke 5 tautomeren (soort isomeren) zijn er van  D-ribose?
    - aldehyde 
    - α-D-Ribopyranose
    - B -D-Ribopyranose
    - a-D-Ribofuranose   
     - B-D-Ribofuranose
  • Wat is arabinose?
    Arabinose is een enantiomeer van ribose
  • Wat is pentose puckering?
    - De vijfhoekige furanose ringen kunnen een envelop conformatie aannemen – zgn puckers

    - Vier van de vijf atomen zijn dan in één vlak en het 5de zit samen (endo) of tegenover (exo) het C-5’ atoom   

    - Bij DNA betreft dit C-2’ of C-3’
  • Wat bepalen ring puckers?
    Ring puckers bepalen verschillende torsioniële hoeken van de nucleotide en zodus de 3D conformatie van polynucleotide ketens
    • C-2’ endo is de pucker voor B-DNA
    • C-3’ endo voor RNA en A-DNA
  • Waarom vertoont dubbelstrengs DNA een andere geometrie dan B-DNA?
    In dubbelstrengs RNA veroorzaakt de C-2’ endo pucker een conflict tussen fosfaat en de 2’OH groep, die afwezig is in deoxy-ribose. Vandaar dat dsRNA een andere geometrie vertoont dan B-DNA, met name een structuur die verwant is met de A-DNA dubbele helix.
  • Wat kan je in gebogen DNA vinden?
     In gebogen DNA kan je 2’ exo en 3’ exo puckers vinden.
  • Wat was een sleutel voor Watson en Crick?
    Eén sleutel voor Watson en Crick was om in te zien dat hun dubbelstreng DNA model met de C-2’ endo vorm van de B-D-furanose ring vorm gebouwd moest worden. De interconversies tussen pucker vormen kosten een paar kilojoules per mol.
  • De archetypische basen bevatten geen zuurstof.
  • Purine ≈ pyrimidine + imidazole
  • Wat zijn bases?
    Bases zijn:
    licht alkalisch
    aromatisch
    hydrofoob
  • Hoe worden de pyrmidine en purine ringen aan de pentose ringen verbonden?
    N1 van de pyrimidine ring en N9 van de purine ring worden covalent aan C1’ van de pentose ring verbonden via een N-B-glycosyl bond.
  • Hoe wordt een N-G-glycosyl bond gevormd?
    Door de verwijdering van twee water elementen ( een hydroxyl groep van de pentose en een waterstof van de base).
  • Wat zijn de twee grote purine basen ?
    adenine (A) en guanine (G)
  • Wat zijn de pyrimidines?
    cystosine (C), Thymine (T) alleen in DNA, Uracil (U) aleen in RNA.
  • Wat onderscheidt de verschillende basen?
    Exocyclische CH3 , OH en NH2 groepen onderscheiden de verschillende basen
  • Hoe kan adenine worden onderscheiden?
    Door een NH2 groep
  • Hoe kan guanine worden onderscheiden?
    Door een O groep.
  • Hoe kan cytosine worden onderscheiden?
    Door een NH2 groep
  • Hoe kan thymine worden onderscheiden?
    Door een O en een CH3 groep.
  • Hoe kan uracil worden onderscheiden?
    Door een O en een H groep.
  • Waar leidt de oxidatie van adenine toe?
    Tot de vorming van Hypoxantine.  Nucleoside versie van Hypoxantine is Inosine. NH2 vervangen door O
  • Waar leidt de deaminatie van cytosine toe?
    Deaminatie van Cytidine leidt tot Uridine. NH2 vervangen door O.
  • Waar leidt de deaminatie van guanine toe?
    Xanthine. NH2 vervangen door O en een toevoeging van H aan naastgelegen N.
  • Waar leidt de deaminatie van 5-methylcytosine toe?
    Thymine. NH2 groep vervangen door O en H toegevoegd aan naastgelegen N.
  • Wat is er te zeggen over cytosine base deaminatie?
    Cytosine base deaminatie is zeer frequent in DNA maar wordt enzymatisch herkend en hersteld. Een menselijke cel ondergaat circa 100 onherstelde C - > U/T mutaties per dag! Na 10 jaar is dat ~3.6 105 C->T transversies, en het betreft dan (al) ~0.05% van alle genomische cytosines. Kiembaancellen herstellen deze lesie heel efficiënt! Andere celtypes wat minder.
  • Wat zijn minor bases of DNA ( gemodificeerde nucleosiden)?
    - 5 methylcytidine (van cytosine)
    - N6-methyladenosine (van adenine)
    - N2-mehtylguanosine (van guanine)
    - 5- Hydroxymethylcytidine (van cytosine)
  • Wat zijn de minor bases van tRNAs?
    - Inosine (van adenine, contains base hypoxanthine) 
    - Pseudouridine (Uracil) (verbinding Ribose C-5 i.p.v. N-1)
    - 7- methylguanosine (van guanine)
    - 4 Thiouridine   (van uracil ) (O vervangen door S)
  • Wat is transitie?
    Transitie is een pyrimidine omzetten in een andere pyrimidine of een purine in een andere purine (TUC →TUC; AG→AG)
  • Wat is transversie?
    Transversie is de verandering van een purine naar een pyrimidine of vice versa. (TUC →AG; AG→TUC)
  • transities komen vaker voor ook veel vroeger
  • Wat zijn base tautomeren?
    • Bij tautomeren is het onmogelijk om één van de isomeren zuiver in handen te krijgen.
    • Eigenschappen van de stof zijn daardoor een gemiddelde van de eigenschappen van de aanwezige tautomeren.
  • In wat voor tautomersitatie vorm moeten de basen?
    Je hebt de enol- en keto- vormen van bases. Eén sleutel voor Watson en Crick was om in te zien dat hun model met de keto- vorm moest.
  • Wat voor geometrie heeft een fosfaat?
    Fosfaat (PO4 ) heeft tetrahedrale geometrie
  • Wat is een nucleobase?
    Nucleobase = Stikstof bevattende base
    Adenine
    Cytosine
    Guanine
    Thymine
    Uracil
  • Wat is een nucleoside?
    - Stikstof bevattende base
    - Pentose suiker  
    Adenosine Cytidine Guanosine Thymidine Uridine
  • Wat is een nucleotide?
    - Stikstof bevattende base
    - Pentose suiker
    - Fosfaat    
    ATP: Adenosine 5’ phosphate,  Cytidine 5’ phosphate
    GTP: Guanosine 5’ phosphate,  Thymidine 5’ phosphate,  Uridine 5’ phosphate
  • Wat wordt via enzymatische en alkalische hydrolyse van RNA gevormd?
    Adenosine 2′-monofosfaat, 3′-monofosfaat, en 2′,3′-cyclic monofosfaat
  • Wat is cAMP (5’,3’-cyclic)?
    is een intracellulaire ‘second messenger’ voor honderden hormonen in eukaryoten. Caffeïne remt de cAMP diesterase die dit afbreekt. Caffeine is ook een antagonist van de adenosine receptoren op het celloppervlak.
  • Wat is een polynucleotide?
    > 50 nucleotides
  • Wat is een oligonucleotide?
    < 50
  • Wat voor verbinding heeft de fostaat?
    een phosphordiesterverbinding.
  • Wat zijn eigenschappen van fosfaat-ribose ruggengraat?
    Fosfaat-ribose ruggegraat is hydrophiel. Fosfaat heeft negatieve lading by pH7 DNA en RNA zijn dus zuur in H2O. Fosfaat in vivo is gebonden door eiwit, metaal (Na+ , Mg2+) of polyamines
  • Hoe kan alkalische hydrolyse van RNA worden uitgevoerd?
    Alkalische hydrolyse van RNA kan uitgevoerd worden met 0.4 M NaOH. Apurinische DNA sites uit zuur hydrolyse (0.25M HCl) zijn hier ook gevoelig voor omdat ze een 1’OH groep bezitten die dezelfde rol kan spelen als de 2’OH groep van RNA hierboven.
  • Wat is depurinatie van DNA?
    Hydrolyse van de N-B-glycosyl bond tussen de base en de pentose suiker ring genereert abasische sites in het DNA. Dit wordt door lage pH (zuur, 0.25M HCl) sterk bevorderd. Purine bases zijn hier veel gevoeliger voor dan pyrimidines. Geschat : 104 DNA depurinaties per menselijke cel per dag! Deze worden efficiënt herkend en hersteld.

    (sites waar geen purines of pyrimidines voorkomen)
  • Wat zijn de regels van Chargaff?
    De ratio’s A/T en G/C zijn gelijk aan 1 in bijna al de in de natuur voorkomende DNA moleculen [dA]=[dT], [dG]=[dC].

    • Verschillende organismes varieren echter in de ratio [dA+dT]/[dC+dG] = [dA]/[dG] = [dT]/[dC] = [dA]/[dC] = [dT]/[dG].

    • [A+T]/[C+G] is constant in al de weefsels van een multicellulair organisme.    

    [A+T]/[C+G] veranderd niet als een functie van leeftijd.
    Eén A voor elke T en één C voor elke G base

    Eén sleutel voor Watson en Crick was om in te zien dat hun model met A-T en G-C baseparen moest werken.
  • Wat zijn de twee watson en crick basenparen?
    A -T (twee waterstofbruggen) C - G (drie waterstofbruggen), gekozen om geometrische redenen.
  • In wat voor conformatie is de glycosyl bond in de A vorm, B vorm en Z vorm?
    In A vorm zijn purine en pyrimidine beide anti
    In B vorm beide anti
    In Z vorm Pyrimidines anti en Purines syn
Read the full summary
This summary. +380.000 other summaries. A unique study tool. A rehearsal system for this summary. Studycoaching with videos.

Latest added flashcards

Wat biedt eukaryote cellulaire compartimentalisatie?
Veel aangrijpingspunten voor regulatie.
Wat zijn silencers/enhancers?
• Bij eukaryoten kunnen cis-acting DNA elementen die door TFs gebonden worden heel ver (100 kb) van de promoter gelegen zijn. Men noemt deze enhancers (+) en silencers (-). Enhancers/silencers maken fysiek contact met de promoters door het tussenliggend DNA ‘uit te lussen’, binnen beperkte DNA domainen. Een operationeel verschil tussen promoters en enhancers/silencers is dat de enhancers/silencers nog steeds werken wanneer men ze omdraait. Darentegen sturen omgedraaide promoters de polymerase de andere streng op. Enhancers/silencers zijn dus orientatie onafhankelijk !!!
Het genoom van E.Coli ( en de meeste andere prokaryoten) is zeer compact, laat dit zien:
• Proteins 4316
• tRNAs 89, rRNAs 22, Misc RNAs 64 (Signal recognition particle RNA, regulatoire RNAs, …)
• Gemiddelde afstand tussen 2 genen is 118 bp 
• Ongeveer 50% van alle E.coli eiwitten worden via polycistronische transcriptie eenheden aangemaakt. De andere helft komt dus op monocistronisch mRNA voor !
Wat zijn Riboswitches:
Riboswitches: mRNA modules die kleine molecules direct herkennen
Riboswitches kunnen transcriptie terminatie of translatie initiatie beïnvloeden 
Translatie initiatie regulatie: ‘anti-initiatie’ : blokkade van de ShineDalgarno [SD] wanneer SAM aanwezig is.

Transcriptie terminatie regulatie:Transcriptie terminatie: Als SAM aanwezig is dan vormt het RNA een actieve terminator hairpin, anders niet.
Hoe kunnen mRNA moleculen ook zelf als sensoren voor metabolieten fungeren?
In some cases the translation of multiple genes seems to be blocked by folding of the mRNA into an elaborate three-dimensionl structure that is stabilized both by internal base-pairing and by binding of the translational repressor protein. When the translational represor is absent, ribosome binding and translation of one or more of the genes disrupts the folded structure of the mRNA and allows all the genes to be translated.
Prokaryotische RNA’s kunnen op meerdere manieren vouwen, wat heeft dit voor effect of de regulatie?
• tRNA-Ribosoom interacties kunnen mRNA vouwing beïnvloeden, en met name terminator hairpins. Dit heet attenuatie
• Aminozuur biosynthese kan op deze wijze gereguleerd via een negatieve feedback loop.
- mRNA moleculen kunnen ook zelf als sensoren voor metabolieten fungeren
• Dit doen ze door metabolieten te binden om alternatieve vouwing te ondergaan
Hoe werkt Attenuatie: tRNAAA concentraties bepalen de mate van terminatie van transcriptie?
• Hairpin formatie door 3-4 leidt tot transcriptie terminatie (zie RNA college).
• Vlot lopende co-transcriptionele translatie van de leader volgorde (1) zal de zich ontmantelende ribosoom op volgorde 2 achterlaten.
• RNA volgorde 2 zou anders met volgorde 3 een hairpin vormen, ten koste van de 3-4 terminator hairpin. na 3-4 U residues
• Wanneer er te weinig tRNATRP aanwezig is in de cel dan stalt de ribosoom op 1, daardor kan 2 met 3 een hairpin vormen en kan de 3-4 hairpin dus niet ontstaan en pas dan kan de RNA polymerase doorgaan met transcriptie van het heel TRP operon
Opstapeling van regulatie bij het Trp operon:
• Het Trp operon wordt op transcriptie intiatie niveau geremd door tryptofaan binding aan de Trp repressor die dan aan de Trp operon promotor bindt en transcriptie van dit biosynthetisch operon remt
• Het Trp operon wordt verder gereguleerd via attenuatie, een leader peptide translatie process dat beladen tRNATrp concentraties kinetisch meet om op transcriptie terminatie niveau Trp operon mRNA productie te remmen
Wat is een operon?
 een operon is de transcriptie eenheden plus de promoter en regelelementen die gezamenlijk de aanmaak van een mRNA reguleren.
Voorbeeld van positieve regulatie en transcriptie: cataboliet repressie
E. coli heeft een voorkeur voor het gebruik van glucose, andere suikers worden alleen gebruikt als er geen glucose is. De expressie van operons die coderen voor de eiwitten die nodig zijn om suikers anders dan glucose te gebruiken wordt gereguleerd in afhankelijkheid van de aanwezigheid van de suiker (zoals lactose) en van glucose. In de aanwezigheid van glucose is de transcriptie initiatie snelheid bij die operons laag, zelfs in aanwezigheid van de desbetreffende suiker. Deze algemene onderdrukking noemt men cataboliet repressie. Het moleculaire signaal in cataboliet repressie is cyclisch AMP: als het glucose niveau omlaag gaat, gaat de cAMP concentratie omhoog.
cAMP bindt aan CRP (cAMP receptor protein). Het CRP.cAMP complex bindt aan de CRP bindingsplaats op het DNA. CRP.cAMP verhoogt de affiniteit van het RNA polymerase holoenzym voor de promoter regio door binding aan de alfa –subeenheid. Samen met de sigma-factor/promoter binding ontstaat er zo een hoge affiniteitsbindingsplaats voor RNA polymerase en dus een sterke promoter.