DNS replikáció DNS RNS Fehérje A molekuláris biológia centrális dogmája: transzkripció transzláció DNS RNS Fehérje Reverz transzkriptáz DNS által tárolt információ: - fehérjék szerkezete - fehérjeszintézis időbeli és mennyiségi meghatározása Nukleinsavak: nukleotid egységekből felépülő polimerek. RNS: adenin, guanin, citozin, uracil bázist tartalmazó ribonukleotidok DNS: adenin, guanin, citozin, timin bázist tartalmazó dezoxi ribonuleotidok

TRANSZLÁCIÓ Hogyan fordítódik le a nukleinsavak négybetűs nyelve a fehérjék húszbetűs nyelvére?  transzláció Hogyan jutnak el az elkészült fehérjék rendeltetési helyükre?  irányítás, osztályozás (targeting, sorting) Mitől függ az egyes fehérjék élettartama?  ubikvitináció (i.c. proteolízis)

Ribonukleinsavak mRNS: ez a molekula szállítja a fehérjék szerkezetére vonatkozó genetikai információt a DNS irányából a fehérjék szintéziséért felelős szervecskéhez a riboszómákhoz. rRNS: a riboszómák szerkezeti felépítésében részt vevő nukleinsav. tRNS: a hárombetűs genetikai kód átfordítását végző adaptermolekula.

Mi szükséges a fehérjeszintézishez E. coliban? 1. Aminosav aktiválás: 20 aminosav, 20 aminoacil-tRNS szintetáz, legalább 20 tRNS, ATP, Mg2+ 2. Iniciálás: mRNS, iniciációs kodon (AUG), N-formilmetionil-tRNS, 30S és 50S riboszómális alegységek, iniciációs faktorok (IF-1, IF-2, IF-3), GTP, Mg2+ 3. Elongáció: 70S funkcionális riboszóma (iniciációs komplex), aminoacil-tRNS-ek, elongációs faktorok (EF-Tu, EF-Ts, EF-G), GTP, Mg2+ 4. Termináció: terminációs kodon a mRNS-ben (UAA, UGA, UAG), terminációs (release) faktorok (RF1, RF2, RF3), ATP

Riboszómális RNS funkciók 16S rRNS: start hely kiválasztás 16S rRNS, 14 nukleotidot tartalmazó szekvencia: kapcsolat a P helyen lévő tRNS-sel 23S rRNS: interakció a tRNS 3’ végével 23S rRNS: peptidil transzferáz aktivitás (ribozim) antibiotikum érzékenység (1-1 fehérje eltávolítása: csökkent riboszómális aktivitás; minden fehérje eltávolítása: peptidil transzferáz aktivitás megmarad

A tRNS másodlagos szerkezete

Az aminosavak aktiválása

Az aminoacil-tRNS szintetázok két osztálya I. csoport II. csoport

Az aminoacil-tRNS aminosavakat felismerő funkciója: „proofreading” Három lehetőség a korrekt aminosav felismerésére: aminosav kötése az aminoacil-AMP átkerül egy hidrolítikus helyre, az inkorrekten aktivált aminosav hidrolizál az inkorrekten töltött aminoacil-tRNS szintén hidrolizálhat

Az aminoacil-tRNS tRNS-t felismerő funkciója: a „második genetikai kód” az antikodonon keresztül (Val, Trp, Met) az akceptor részen keresztül (Ala); „minihélix” többszörös kapcsolatok (minor bázisok szerepe)

szintetáz által felismerhető pontjai: A tRNS aminoacil-tRNS szintetáz által felismerhető pontjai: kék: egyforma bázis minden tRNS-ben zöld: általános felismerési hely narancs: egy-egy enzim felismerési helye

INICIÁCIÓ

ELONGÁCIÓ Az aminoacil-tRNS válogatás pontossága: p = (1- )n

EF-Tu*tRNS komplex EF-G

TERMINÁLÁS RF1: UAG, UAA RF2: UAA, UGA

Eukarióta specialitások: 1.Riboszóma: nagyobb méret, több komponens 2. mRNS: monocisztronos, 5’-cap, poli-A farok 3. Iniciáció: az iniciációs komplex az 5’-cap-et ismeri fel, a 40S iniciációs komplexet az eIF4 ATP energiájával gördíti el a start kodonig, az első aminosav metionin, az iniciációs faktorok mások, mint prokariótákban 4. Elongáció: a prokariótáktól különböző, de analóg működésű elongációs faktorok 5. Termináció: 1 release faktor (eRF)

Poszttranszlációs Módosulások Amino- és karboxiterminálist érintő módosulások Szignálszekvenciák lehasítása Egyes aminosavak módosulásai Glikoziláció Izopreniláció Prosztetikus csoport beépülése Proleolítikus hasítás Diszulfid kötések kialakulása