vault backup: 2025-12-09 15:12:34
All checks were successful
Deploy Quartz site to GitHub Pages / build (push) Successful in 2m4s
All checks were successful
Deploy Quartz site to GitHub Pages / build (push) Successful in 2m4s
This commit is contained in:
38
content/Biokemi/Behöver göra.md
Normal file
38
content/Biokemi/Behöver göra.md
Normal file
@@ -0,0 +1,38 @@
|
||||
|
||||
# Förståelse
|
||||
aa
|
||||
- [ ] glutamin/glutamat/glutaminsyra
|
||||
- [ ] glu vs gln
|
||||
- [ ] aspargin/asapargat/asparginsyra
|
||||
- [ ] som har kväve
|
||||
- [ ] pH-provfrågor
|
||||
- [ ] sura, negativa, postivia, basiska
|
||||
|
||||
osorterat
|
||||
- [ ] histonnamn i histonoktamer
|
||||
- [ ] DNA vs RNA
|
||||
- [ ] transkription vs translation vs replikation
|
||||
- [ ] transkriptionsbubbla vs replikationsgaffel
|
||||
- [ ] G1 vs S fas
|
||||
- [ ] blodgrupper
|
||||
- [ ] tryptofan i bakterier
|
||||
- [ ] translation terminering, kolla provfrågor
|
||||
- [ ] Na/Ka-kanal saknar förståelse
|
||||
|
||||
# Instuderingsuppgifter
|
||||
Finns det värde i att svara alla med AI?
|
||||
|
||||
# Gamla tentor
|
||||
- se till att alla svar är rätt, markera i separat fil eller så
|
||||
- till sqlite när allt ser bra ut, statistik med llm
|
||||
- ladda upp .db + annoterad ddl
|
||||
|
||||
# Anki-kortlekar
|
||||
- [x] introduktionslabb
|
||||
- [ ] plasmidlabb
|
||||
- [ ] göra klart introduktion till metabolismen
|
||||
- [ ] glykolysen, lägg till vilka steg som är reversibla
|
||||
- [ ] också vilka steg som producerar ATP+NADPH
|
||||
- [ ] β-oxidation (men har använt emils)
|
||||
- [ ] glykogen
|
||||
- [ ] ETK
|
||||
24
content/Biokemi/Biokemi Base.base
Normal file
24
content/Biokemi/Biokemi Base.base
Normal file
@@ -0,0 +1,24 @@
|
||||
formulas:
|
||||
Untitled: ""
|
||||
views:
|
||||
- type: table
|
||||
name: Table
|
||||
filters:
|
||||
and:
|
||||
- file.tags.contains("biokemi")
|
||||
order:
|
||||
- file.name
|
||||
- file.folder
|
||||
- föreläsare
|
||||
sort:
|
||||
- property: föreläsare
|
||||
direction: ASC
|
||||
- property: file.name
|
||||
direction: ASC
|
||||
columnSize:
|
||||
file.folder: 372
|
||||
- type: cards
|
||||
name: View
|
||||
filters:
|
||||
and:
|
||||
- file.tags.contains("biokemi")
|
||||
@@ -0,0 +1,428 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- dna-replikation
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
- En jämförelse mellan eukaryota och prokaryota genom
|
||||
- mycket är lika!
|
||||
- Grundläggande enzymatiska processer vid eukaryot DNA replikation (mycket lik prokaryot!)
|
||||
- dyker upp i läkemedel
|
||||
|
||||
Föreläsningen täcker bl.a.:
|
||||
- Leading och Lagging strand
|
||||
- Processivity och proofreading
|
||||
- Replikationsgaffel och replisome
|
||||
- Superhelicitet och topoisomeraser
|
||||
- Nukleaser och ligaser
|
||||
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251121091934.png]]
|
||||
Bakterier har eget genom
|
||||
- **Cirkulärt**
|
||||
- vissa problem med linjär replikation av ändar
|
||||
- fördelar, bara gå runt
|
||||
- 500kbp till 11Mbp
|
||||
- **Plasmider**
|
||||
- samma typ av DNA, mindre och kan överföras mellan baktirer t.ex. antibiotikaresistens
|
||||
- Har ett genom
|
||||
|
||||
FRÅGA: varför har människor inte plasmider för att överföra fördelar?
|
||||
|
||||
|
||||
---
|
||||
Eukaryota
|
||||
![[Pasted image 20251121092321.png]]
|
||||
- 30-100 ggr så större än bakteriella
|
||||
- 3 Gbp
|
||||
- Egna problem att det är så stort och linjärt
|
||||
----
|
||||
|
||||
Bra att lära sig:
|
||||
- DNA replikeras
|
||||
- RNA transkription
|
||||
- Protein translation
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121092516.png]]
|
||||
|
||||
----
|
||||
Redan Watts insåg att det var semi-konservativt så fort de förstod hur det såg ut.
|
||||
Då blev allt väldigt uppenbart
|
||||
|
||||
Genom att titta så förstod man funktion, var komplimentära, samma information fanns i båda molekylerna
|
||||
![[Pasted image 20251121092705.png]]
|
||||
|
||||
Viktigt:
|
||||
- semi-konservativ som begrepp
|
||||
- föräldrasträngen är den blå (parental)
|
||||
- nybildadsträng är den röda (nascent)
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121092822.png]]
|
||||
|
||||
Krångligt att rita ut helixarna, blir linjärt för förenkling
|
||||
|
||||
Man börjar på många olika ställen
|
||||
- bildar replikationsbubblor
|
||||
- sen växer bubblorna åt båda hållen
|
||||
- så småningom når det varandra, då går de ihop och då får vi nya strängar
|
||||
|
||||
Bubblorna startar vid "origin of replication" och är **många**, som är väl definierade, väl reglerade
|
||||
Många sjukdomar beror på för mycket/lite dna, eller skapat dna,
|
||||
jättereglerat, en gång, det måste ske samtidigt över hela molekylen.
|
||||
|
||||
Varje bubbla har två replikationsgafflar
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251121093320.png]]
|
||||
Bakteriell DNA behöver inte så många replikationsgafflar
|
||||
Har bara **ett** origin of replikation
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
Hur går det till att läsa av båda två strängarna i samma riktining?
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251121093608.png]]
|
||||
|
||||
- föräldrasträngarna är antiparallela (övre)
|
||||
- undre är inga problem, mall och så bygger man en i taget
|
||||
- Mallsträngen går från 3' till 5' felaktig
|
||||
- behöver en nödläsning
|
||||
- gör korta snuttar
|
||||
- lägga en ny som går bakåt
|
||||
|
||||
Så
|
||||
- en kontinuerligt
|
||||
- en med små korta snuttar
|
||||
|
||||
|
||||
---
|
||||
![[Pasted image 20251121093757.png]]
|
||||
Man brukar prata om två olika
|
||||
- kontinuerligt: leading strand
|
||||
- små fragment: lagging strand
|
||||
- varje fragment heter okazaki fragment
|
||||
- döpt efter en japansk gästforskare på stanford
|
||||
- 100-200 nukleotider i eukaryoter
|
||||
- 1000-2000 i prokaryoter
|
||||
|
||||
FRÅGA: varför storleks skillnad mellan eukaryoter och prokaryoter?
|
||||
|
||||
---
|
||||
![[Pasted image 20251121094040.png]]
|
||||
Måste ske av ett helt enzymmaskineri
|
||||
För att lyckas så måste vi ha ett antal enzymer
|
||||
te.x ett som hjälper till att dela
|
||||
skillnad mot RNA:
|
||||
- bubblan öppnar bara upp en liten bit
|
||||
- kräver mycket mer kraft krävs (helikas)
|
||||
- polymeras för att sätta på
|
||||
- krävs en för både lagging och leading
|
||||
|
||||
---
|
||||
![[Pasted image 20251121094218.png]]
|
||||
Viktigaste enzymet!
|
||||
DNA-polymeras
|
||||
- hjälpa till och skapa en struktur
|
||||
- nya nukleotider som kan baspara
|
||||
- kallas DNA-syntes
|
||||
- DNA-polymeraset hjälper till att välja ut rätt nukleotid
|
||||
- kan hamna snett, när det inte sitter perfekt så bildas det inget nytt fosfodiesterbindning
|
||||
- när rätt nukleotid är på plats, nu verkar allt stämma då sker det en liten ändring i strukturen - click säger det och kopplar på i den nya kedjan
|
||||
- får energi av fosfatgrupperna som trillar av ATP
|
||||
- då öppnar sig DNA-polymeraset och rör sig en liten bit
|
||||
|
||||
FRÅGA: krävs det ett ATP per replikerad nukleotid?
|
||||
|
||||
----
|
||||
Magnesiumjoner hjälper DNA-polymeraset att sätta fast nya nukleotider
|
||||
SLIDE SAKNAS
|
||||
|
||||
interaktion med magnesiumjoner, hjälper till att lägga så allt ligger väldigt nära varandra
|
||||
det hjälper till att få en reaktion
|
||||
skapa en ny fosfodiesterbindnig
|
||||
|
||||
---
|
||||
![[Pasted image 20251121094606.png]]
|
||||
påminner om en högerhand som växer
|
||||
|
||||
---
|
||||
![[Pasted image 20251121094625.png]]
|
||||
kärnpunkten i vad DNA-polymeras behöver göra
|
||||
|
||||
När det inte funkar kan man få väldigt tråkiga sjukdomar, t.ex. sjukdom vid 13 och går bort vid 20. I mitokondrier, talar mer om det i T3
|
||||
|
||||
Cancer orsakas pga av mutation, då man inte kan mutera DNA på rätt sätt.
|
||||
|
||||
DNA-polymeraset måste vara
|
||||
- noggrant - kallas även **fidelitet**
|
||||
- annars mutationer och kanske sjukdomar
|
||||
- effektivt - kallas **processivitet**
|
||||
- måste fungera på väldigt långa sträcker, vara väldigt noggrant och en hög processivitet, långa sträcker utan att falla av
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251121094943.png]]
|
||||
|
||||
Ibland blir det fel, kommer in en felaktig nukleotid
|
||||
|
||||
Det finns en möjlighet för DNA-polymeraset att fixa det, det har inte bara
|
||||
- att röra sig framåt
|
||||
- men har också möjligheten att backa
|
||||
- exonukleoasaktivtet (ta bort ifrån änden)
|
||||
|
||||
Förmågan att backa kallas proofreading
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
SLIDE endonukleaser/exonukleaser saknas
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
endonukleas
|
||||
- ta bort i mitten
|
||||
exonukleas kan delas upp i två grupper
|
||||
- ta bort i en ände
|
||||
- 5'
|
||||
- 3'
|
||||
---
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121095304.png]]
|
||||
|
||||
Måste vara processiva (effektiva!)
|
||||
Miljoner, miljarder baspar som måste replikeras
|
||||
Måste köra under en lång tid
|
||||
|
||||
Processivitet = förmågan att koppla på **många** nukleotider till den **växande** DNA-strängen, utan att polymeraset **lossnar** från mallsträngen.
|
||||
|
||||
sliding camp - klämma
|
||||
- sätter sig fast i änden
|
||||
- fungerar som ett ankar som håller kvar DNA
|
||||
- ökar effektivtet 50ggr för att DNA-polymeraset inte lossnar
|
||||
- utan: 10-20 nt/s
|
||||
- med: 500-1000nt/s
|
||||
|
||||
----
|
||||
**Problem vid DNA-replikation (2)**
|
||||
DNA-polymeraser kan inte starta DNA replikation _de novo_. De behöver en primer.
|
||||
|
||||
de novo = från ingenting
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251121095710.png]]
|
||||
För att börja, behöver vi en liten startpunkt som är en RNA primer.
|
||||
|
||||
RNA-polymeras kan startas **de novo**
|
||||
DNA-polymeras behöver en RNA-primer
|
||||
|
||||
Finns ett specialiserat DNA-polymeras som bara gör väldigt korta strängar, behöver bara en liten snutt, som det vanliga DNA-polymeraset kan starta och köra igång
|
||||
- det kallas för DNA-primas
|
||||
|
||||
I våra celler sitter DNA-polymeras tillsammans med DNA-primas (kommer senare)
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251121095938.png]]
|
||||
|
||||
leading strand: primers behövs bara en primer
|
||||
lagging strand: en primer per fragment
|
||||
FRÅGA: hur lång är en fragment
|
||||
FRÅGA: varför kan man inte bygga bakvänt?
|
||||
- har med fosfatbryggan, naturen har valt att göra det
|
||||
FRÅGA: plockas primern bort?
|
||||
- vi vill inte ha RNA i DNA
|
||||
- vi vill inte ha en lucka
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Problem vid DNA-replikation (3)
|
||||
På lagging-strängen finns en RNA-primer i början av varje Okazaki-fragment!
|
||||
Vi vill inte ha sträckor av RNA i DNA-molekylen!
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Energin kommer med den inkommande nukleotiden
|
||||
det bestämmer att reparation måste gå i rätt riktning
|
||||
trifosfater är lite instabila, de kan gå sönder, sitter de på DNA-kedjan kan det bli katastrof.
|
||||
|
||||
okazaki-fragement kan variera i längd, när de nått en viss längd så lossnar maskineriet
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251121102046.png]]
|
||||
|
||||
VIll ta bort - fragement maturation
|
||||
- steg 1 RNA-primer
|
||||
- steg 2 brytpunkten, DNA-fragmenten måste sitta ihop ordentligt
|
||||
- försluter ryggraden så den blir hel
|
||||
- kallas ligering - klistrar ihop fragmenten
|
||||
- får inte finnas brott (nicks)
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121102319.png]]
|
||||
|
||||
#### Steg 1
|
||||
|
||||
Från vänster närmare sig det nya fragmentet
|
||||
DNA polymerases stannar inte, det krashar in i RNAt, när det händer så släpper det från DNA, de sitter inte längre hybridiserat. Bildar en lite flärp, flap. Som petar ut det här RNA, medan DNA finns kvar på strängen
|
||||
|
||||
Finns ett speciellt endonukleas som känner igen detta flappar, kallas Flap Endonukleass 1 eller FEN1 som kan komma in och klyva.
|
||||
Sen finns det bara en litet nick kvar, allt RNA är borta.
|
||||
Det är eukaryota celler när vi ta bort
|
||||
|
||||
---
|
||||
### Steg 2
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121102545.png]]
|
||||
Använder energi från ATP för att laga nicken, det är DNA-ligas som lagar.
|
||||
Själva nicken är avsaknaden av en fosfodiesterbrygga, alla nukleotider finns men en brygga saknas.
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251121102658.png]]
|
||||
Använder ATP som en ko-faktor som kan klistras ihop.
|
||||
|
||||
---
|
||||
**Problem vid DNA-replikation (4)**
|
||||
|
||||
DNA är dubbelsträngat! Hur kan vi dela på strängarna så att DNA replikation kan ske?
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121102747.png]]
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Helikas är en grupp av enzym:
|
||||
- en förmåga att dela DNA
|
||||
- finns olika beroende på process
|
||||
|
||||
I DNA-replikationen sitter helikaset längst fram, det är det som gör att gaffeln kan röra sig.
|
||||
- det binder till en av strängarna, fungerar som en kil
|
||||
- klättrar på en sträng, så pressar det isär DNA som finns framför
|
||||
-
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251121102941.png]]
|
||||
- Består av 6 st identiska subenheter
|
||||
- Den bildar runt DNA
|
||||
- Har förmåga att klättra som en repklättrare
|
||||
- Hydroliserar ATP använder energi från det
|
||||
- den rör sig upp för det här och så växer gaffel, så går den längre och längre uppför
|
||||
- klättrar utmed
|
||||
- snurrar runt lite här
|
||||
- alla olika subenheter kan hydrolisera ATP, det blir som en rörelse uppåt
|
||||
|
||||
På leadning strand sitter DNA-pol en liten bit efter
|
||||
För lagging strand är det lite mer komplicerat, måste finns upp till 200 nt lång sträcka innan man syntesiserar, måste skydda DNA i den biten, känsligt för omgivningen, mycket som reagera, som går in och basparar med sig själv
|
||||
Måste stabilisera det enkelsträngade DNA så inte det sker
|
||||
|
||||
Kallar de för enkelsträngadeproteiner
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121103232.png]]
|
||||
|
||||
Allt det här stimulerar DNA-replikation, för att det ska kunna ske effekivt
|
||||
I de flesta celler kallar det single-cell-binding protein
|
||||
|
||||
Replication Protein A kallas det i våra celler RPA, spelar en viktig roll här.
|
||||
|
||||
---
|
||||
![[Pasted image 20251121103336.png]]
|
||||
Proteinerna fungerar tillsammans som ett maskineri, de viktig att alla är på plats tillsammans
|
||||
Ofta bildar de interaktioner mellan varandra
|
||||
Helikaset känner av att det finns ett single-stranding DNA binding, de stimulerar **varandra** så de vågar röra sig framåt, de blir mer effektivt.
|
||||
Om man återskapar det här i ett provrör, om man lägger till ett single-stranding DNA.
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
www.youtube.com/watch?=l9ArIJWYZ
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
**Problem vid DNA-replikation (5)**
|
||||
|
||||
När man tvingar isär dubbelhelixen så skapas topologiska problem.
|
||||
|
||||
Varför och hur löser cellen detta?
|
||||
|
||||
----
|
||||
När vi gör en DNA-replikation kan snörerna svängarna/helixarna, har ingenstans att ta vägen, de kommer bli massa spänningar i det här DNA. Tänk skosnöre som är tvinnat.
|
||||
Man kan inte förvänta sig att det ska lösa sig självt.
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121103747.png]]
|
||||
|
||||
Det blir massa spänningar och jobbigt, massa konstiga sekundärstrukturer.
|
||||
Som heter **supercoils**
|
||||
|
||||
Det blir mkt motstånd, måste bli av med spänningarna, behöver någonting framför för att slappna av DNA:t
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121103912.png]]
|
||||
|
||||
Går inte att snurra DNA-molekylerna, de blir fixerade och tar man bara helikaset.
|
||||
Ju mer man kör ju mer spänningar, konstiga strukturer, stannar replikationen.
|
||||
Får detta att slappna av.
|
||||
|
||||
---
|
||||
Linking DNA
|
||||
|
||||
|
||||
- Har ungefär 10.4 bp/varv. Fin avslappnad och optimerad DNA-helix.
|
||||
- 160bp lång, får plats med 25 varv
|
||||
![[Pasted image 20251121104100.png]]
|
||||
|
||||
Man kan slå ihop de, så blir de så fint här:
|
||||
![[Pasted image 20251121104106.png]]
|
||||
|
||||
Men vad händer om man introducerar 5 extra varv, då bygger vi upp spänningar i molekylen.
|
||||
Linking Number (Lk) är antal varv, det ska motsvara det optimera och helst vara 25 varv för 160 bp
|
||||
- vad händer om det är mer eller mindre
|
||||
- då förstör man DNA, det skapar topologisk stress
|
||||
|
||||
Stress = fler antal varv än DNA strängarna
|
||||
|
||||
----
|
||||
Topoismeraser är de som tar bort spänningarna i DNA.
|
||||
|
||||
Det är specilla enzymer.
|
||||
topo=läge
|
||||
iso=samma
|
||||
meris=del
|
||||
-as=enzym
|
||||
|
||||
Typ I:
|
||||
- tar bort supercoils, öka linking number är mer korrekt
|
||||
- kräver inte ATP
|
||||
Typ II:
|
||||
- Tar bort men kan också skapa, kräver ATP
|
||||
|
||||
---
|
||||
Typ 1
|
||||
|
||||
Klyver ena strängen och tar bort ett varv i taget
|
||||
- ändrar med en faktor av 1
|
||||
- använder energi i spänningen
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121104555.png]]
|
||||
|
||||
---
|
||||
![[Pasted image 20251121104707.png]]
|
||||
Typ II
|
||||
- den klyver båda strängarna och låta en sträng
|
||||
- låta en sträng komma igenom, den gör dubbelsträngat brott
|
||||
- två varv i taget
|
||||
- ändrar med en faktor av 2
|
||||
---
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121105233.png]]
|
||||
|
||||
Framför replikationsgaffeln sitter det topoisomeras II framför replikationsgaffeln och tar bort positiva supercoils
|
||||
|
||||
I bakterier kallas topoisomeras typ II ofta för Gyras. Gyras-hämmare är en viktig grupp av antibiotika! Tex. Ciprofloxacin för urinvägsinfektioner
|
||||
de är bredspektrumantibiotika eftersom det är mot många
|
||||
@@ -0,0 +1,11 @@
|
||||
#### Förklara följande begrepp: replikationsbubbla och replikationsgaffel.
|
||||
#### Var är ett origin of replication?
|
||||
#### Hur skiljer sig DNA-syntes åt på leading och lagging strand?
|
||||
#### Vilken funktion har 3’ till 5’-exonukleas-aktiviteten som återfinns hos många DNA-polymeraser?
|
||||
#### Vad är processivitet? Hur kan en sliding clamp stimulera processivitet?
|
||||
#### Vad är ett primas? När behövs ett sådant enzym?
|
||||
#### Hur går “Okazaki fragment maturation” till i våra celler?
|
||||
#### Vilka aktiviteter är förknippade med exonukleas och endonukleas?
|
||||
#### Hur fungerar helikas?
|
||||
#### Vilken roll spelar enkelsträngsbindande proteiner? Vad heter detta protein i våra celler?
|
||||
#### Varför bildas positiva supercoils? Vilka enzymer kan ta bort supercoils och hur?
|
||||
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/DNA replikation/Instuderingsfrågor_DNA replikation-5.pdf
LFS
Executable file
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/DNA replikation/Instuderingsfrågor_DNA replikation-5.pdf
LFS
Executable file
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,8 @@
|
||||
- Grundläggande enzymatiska processer vid DNA replikation
|
||||
- Replikationsgaffeln och repliosomen.
|
||||
- Enzymatiska aktiviteter inom molekylärbiologin: endonukleas, exonukleas, restriktionsendonukleaser, omvänt transkriptas, DNA ligas.
|
||||
- Processivitet och proofreading.
|
||||
- DNA-molekylens topologiska egenskaper: superhelicitet och topoisomeraser.
|
||||
|
||||
**Mål - Studenten ska kunna**
|
||||
Beskriva hur DNA replikeras i eukaryota celler. Funktionen hos enzymer som verkar på DNA.
|
||||
@@ -0,0 +1,89 @@
|
||||
§§§§Vilka två påståenden om eukaryot DNA-replikation är korrekta? (2p)
|
||||
|
||||
- ORC binder till replikationsorigin under hela cellcykeln.
|
||||
- DNA-syntes initieras i M-fas.
|
||||
- CMG-komplexet bildas genom bindning av MCM, GINS och Cdc45.
|
||||
- MCM-helikaset är aktivt under hela cellcykeln.
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
DNA-replikation är en noggrant reglerad process. I vilken fas av cellcykeln binder MCM-helikaset
|
||||
till replikationsorigin, och vilken funktion har detta komplex under replikationen? (4p)
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
A) Vilken roll spelar PCNA vid den eukaryota replikationsgaffeln?
|
||||
B) Hur ser denna faktor ut?
|
||||
(4p)
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
Vilka två påståenden om DNA-replikation stämmer? (2p)
|
||||
|
||||
- Okazaki-fragment bildas under syntes av ”leading strand”
|
||||
- Flap endonuclease 1 (FEN1) kan hjälpa till att ta bort en RNA-primer.
|
||||
- Topoisomeraser kan ta bort supercoils.
|
||||
- DNA replikation sker alltid i 3´ till 5´-riktning.
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
Initiering av eukaryot DNA-replikation är en noggrant reglerad process.
|
||||
A) I vilken fas av cellcykeln binder MCM-helikaset till replikationsorigin.
|
||||
B) I vilken fas av cellcykeln binder Cdc45 och GINS till MCM-helikaset?
|
||||
C) Vad heter det proteinkomplex som är bundet till replikationsorigin under hela cellcykeln?
|
||||
D) Vad gör CMG-helikaset när DNA-replikationen skall initieras?
|
||||
(4p) (Max 15 ord.)
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121081923.png]]
|
||||
På bilden syns en eukaryot replikationsgaffel.
|
||||
|
||||
A) Ange för positionerna a, b, c och d om de motsvarar en 5’ eller 3’-ände.
|
||||
Vid DNA replikation skapas de två strängarna på litet olika vis.
|
||||
B) Vad kallas strängen som markerats med e?
|
||||
C Vad kallas strängen som markerats med f?
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
På bilden syns en eukaryot replikationsgaffel. Fyra olika replikationsfaktorer är markerade på
|
||||
denna bild. Vad heter de olika faktorerna vid pil a, b, c och d? (4p)
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121081958.png]]
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
a) Vilken roll spelar DNA-polymeras epsilon?
|
||||
b) Hur kan PCNA påverka aktiviteten hos DNA-polymeras epsilon?
|
||||
(4p)
|
||||
|
||||
----
|
||||
Enzymet flap endonuclease 1 (FEN1) är viktigt vid eukaryot DNA replikation. Vad gör detta enzym? (2p)
|
||||
|
||||
----
|
||||
A) Vilken roll spelar PCNA vid den eukaryota replikationsgaffeln?
|
||||
B) Vilken form har denna faktor?
|
||||
|
||||
----
|
||||
Vilka två av följande påståenden är korrekta?
|
||||
- Flap endonuklease 1 (FEN1) kan hjälpa till att ta bort en RNA-primer.
|
||||
- DNA replikation sker alltid i 5´ till 3´-riktning.
|
||||
- Okazaki-fragment bildas under syntes av ”leading strand”.
|
||||
- Topoisomeraser har en 5´ till 3´exonukleas-aktivitet.
|
||||
|
||||
----
|
||||
Bacterial DNA may end up in a bacteriophage due to (choose one or more)/Bakteriellt DNA kan hamna i en bakteriofag för att (välj ett eller flera alternativ): (1p)
|
||||
|
||||
**Välj ett eller flera alternativ:**
|
||||
|
||||
- Errors during the assembly of new bacterophages./Fel som sker när nya bakteriofager sätts samman.
|
||||
- The small and circular nature of bacterial DNA./Bakteriellt DNA är cirkulärt och litet.
|
||||
- Template switching during bacterophage DNA replication./Ändring av mall när bakteriofagens DNA replikeras.
|
||||
- Imprecise excision of the prophage./Inexakt utklippning av profagen.
|
||||
|
||||
----
|
||||
Vid eukaryot DNA replikation så spelar CMG-helikaset en viktig roll. Detta helikas består av tre delar: MCM, Gins och Cdc45. (Max 50 ord.)
|
||||
|
||||
a. I vilken fas av cellcykeln binder MCM till replikations-origin?
|
||||
b. I vilken fas av cellcykeln binder Gins och Cdc45 till MCM?
|
||||
c. Varför är det viktigt att separera laddningen av MCM helikaset från dess aktivering med hjälp av Gins och Cdc45?
|
||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/DNA replikation/Slides.pdf.pdf
LFS
Normal file
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/DNA replikation/Slides.pdf.pdf
LFS
Normal file
Binary file not shown.
80
content/Biokemi/Cellulära processer/DNA replikation/Stoff.md
Normal file
80
content/Biokemi/Cellulära processer/DNA replikation/Stoff.md
Normal file
@@ -0,0 +1,80 @@
|
||||
```
|
||||
Replikationsbubbla bildas vid {{c1::origin of replication}} där DNA öppnas och syntes sker i två riktningar.
|
||||
Replikationsgaffel är punkten där {{c1::helikas separerar DNA}} och polymeras arbetar.
|
||||
Origin of replication är {{c1::en specifik DNA-sekvens där replikation startar}}.
|
||||
Leading strand syntetiseras {{c1::kontinuerligt}} i 5’→3’-riktning.
|
||||
Lagging strand syntetiseras {{c1::diskontinuerligt}} som Okazaki-fragment.
|
||||
Okazaki-fragment är {{c1::100-200 nt långa bitar i eukaryoter}}.
|
||||
3’→5’-exonukleas hos DNA-polymeras ger {{c1::proofreading}}.
|
||||
Proofreading tar bort {{c1::felaktig nukleotid}} innan kedjan fortsätter.
|
||||
Processivitet är {{c1::polymerasets förmåga att fortsätta syntes utan att lossna}}.
|
||||
Sliding clamp (PCNA) ökar processivitet genom {{c1::att hålla polymeraset fast på DNA}}.
|
||||
Primas är {{c1::ett enzym som gör RNA-primers}}.
|
||||
RNA-primers behövs för {{c1::att DNA-polymeras inte kan starta de novo}}.
|
||||
Okazaki fragment maturation sker via {{c1::FEN1 som klyver flap + DNA-ligas som försluter nicken}}.
|
||||
FEN1 är {{c1::ett endonukleas som tar bort RNA-primer-flaps}}.
|
||||
Exonukleas tar bort nukleotider {{c1::från ändarna}}.
|
||||
Endonukleas klyver DNA {{c1::mitt i strängen}}.
|
||||
Helikas separerar DNA genom {{c1::ATP-driven upplindning av dubbelhelixen}}.
|
||||
RPA (Replication Protein A) binder {{c1::enkelsträngat DNA och stabiliserar det}}.
|
||||
Positiva supercoils bildas {{c1::framför helikas när DNA tvingas öppnas}}.
|
||||
Topoisomeras I tar bort supercoils genom {{c1::enkelsträngsbrott utan ATP}}.
|
||||
Topoisomeras II tar bort supercoils genom {{c1::dubbelsträngsbrott med ATP}}.
|
||||
CMG-komplexet består av {{c1::Cdc45, MCM och GINS}}.
|
||||
ORC är proteinkomplexet som {{c1::binder origin hela cellcykeln}}.
|
||||
MCM laddas på DNA i {{c1::G1-fasen}}.
|
||||
Cdc45 och GINS binder till MCM i {{c1::S-fasen}}.
|
||||
CMG-helikaset aktiveras i S-fasen och {{c1::öppnar DNA vid replikationsstart}}.
|
||||
PCNA:s roll är {{c1::sliding clamp som ökar polymerasets processivitet}}.
|
||||
PCNA har formen av {{c1::en trimerisk ring}} runt DNA.
|
||||
DNA-polymeras ε syntetiserar {{c1::leading strand}}.
|
||||
DNA-polymeras δ syntetiserar {{c1::lagging strand}}.
|
||||
Primers på lagging strand tas bort av {{c1::FEN1 och RNase H}}.
|
||||
DNA-ligas försluter {{c1::nicks mellan Okazaki-fragment}}.
|
||||
Topoisomeraser förhindrar {{c1::stopp i replikationen pga topologisk stress}}.
|
||||
Supercoils uppstår eftersom {{c1::dubbelhelixen inte kan rotera fritt}}.
|
||||
Bakteriofager får bakteriellt DNA genom {{c1::fel vid packning}} eller {{c2::imprecise excision av profag}}.
|
||||
Eukaryot DNA-replikation sker alltid i {{c1::5’→3’-riktning}}.
|
||||
Okazaki-fragment bildas endast på {{c1::lagging strand}}.
|
||||
```
|
||||
|
||||
Round two
|
||||
|
||||
```
|
||||
Replikationsbubbla bildas när {{c1::helikas öppnar DNA vid origin of replication}}.
|
||||
Replikationsgaffel är {{c1::punkten där DNA separeras och syntes sker i två riktningar}}.
|
||||
Origin of replication är {{c1::en specifik DNA-sekvens där replikation initieras}}.
|
||||
Eukaryoter har {{c1::många origins}}, bakterier {{c2::ett origin}}.
|
||||
Leading strand syntetiseras {{c1::kontinuerligt}} i 5’→3’.
|
||||
Lagging strand syntetiseras {{c1::diskontinuerligt som Okazaki-fragment}}.
|
||||
Okazaki-fragment i eukaryoter är {{c1::100-200 nt}} långa.
|
||||
DNA-polymeras kan bara syntetisera {{c1::5’→3’}}.
|
||||
3’→5’-exonukleas ger {{c1::proofreading och korrigering av fel}}.
|
||||
Processivitet är {{c1::polymerasets förmåga att fortsätta syntes utan att lossna}}.
|
||||
PCNA ökar processiviteten genom {{c1::att fungera som sliding clamp}}.
|
||||
PCNA har formen av {{c1::en ringformad trimer runt DNA}}.
|
||||
Primas syntetiserar {{c1::RNA-primers}} som startpunkter för DNA-syntes.
|
||||
DNA-polymeras α/primase gör {{c1::hybridprimer (RNA+DNA) för lagging och leading strand}}.
|
||||
RNA-primers tas bort av {{c1::RNase H}} och {{c2::FEN1}}.
|
||||
FEN1 klyver {{c1::RNA-DNA-flaps vid Okazaki-mognad}}.
|
||||
Okazaki fragment maturation avslutas av {{c1::DNA-ligas som försluter nicks med ATP}}.
|
||||
Exonukleas klyver {{c1::från ände}}; endonukleas klyver {{c2::inuti DNA-strängen}}.
|
||||
Helikas öppnar DNA genom {{c1::ATP-driven upplindning}}.
|
||||
Eukaryot enkelsträngsbindande protein heter {{c1::RPA (Replication Protein A)}}.
|
||||
RPA skyddar {{c1::ssDNA}} från degradering och sekundärstruktur.
|
||||
Positiva supercoils bildas {{c1::framför helikas då DNA inte kan rotera fritt}}.
|
||||
Topoisomeras I gör {{c1::enkelsträngsbrott utan ATP}}.
|
||||
Topoisomeras II gör {{c1::dubbelsträngsbrott med ATP}} och tar bort supercoils.
|
||||
Bakteriellt topoisomeras II kallas {{c1::DNA-gyras}}.
|
||||
Gyras hämmas av {{c1::fluorokinoloner (t.ex. ciprofloxacin)}}.
|
||||
ORC (Origin Recognition Complex) är bundet {{c1::till origins hela cellcykeln}}.
|
||||
MCM laddas på DNA under {{c1::G1-fasen}}.
|
||||
Cdc45 och GINS binder MCM i {{c1::S-fasen}}.
|
||||
CMG-komplexet består av {{c1::Cdc45}}, {{c2::MCM}}, {{c3::GINS}}.
|
||||
CMG-helikasets funktion är {{c1::att smälta DNA och öppna gaffeln vid replikationsstart}}.
|
||||
DNA-polymeras ε syntetiserar {{c1::leading strand}}.
|
||||
DNA-polymeras δ syntetiserar {{c1::lagging strand}}.
|
||||
Replisomen är {{c1::hela proteinmaskineriet vid replikationsgaffeln}}.
|
||||
DNA-replikation är {{c1::semi-konservativ}}.
|
||||
Bakteriofager kan få bakteriellt DNA genom {{c1::packningsfel}} eller {{c2::imprecise excision av profag}}.
|
||||
```
|
||||
@@ -0,0 +1,171 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- anteckningar
|
||||
- initiering-och-terminering-eukaryot-dna-replikation
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
Brukar ställa frågor på de som finns i föreläsningar, titta på gamla frågor, inte ställa omöjliga frågor.
|
||||
|
||||
Bakgrund: Vi ska bli läkare, behöver veta vad som händer i humana celler
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121111405.png]]
|
||||
Generella bubblan gäller i våra celler
|
||||
CMG helikas:
|
||||
- Claes Mikael Gustavsson heter föreläsaren!
|
||||
- MCM för att sätta ihop
|
||||
- Gins
|
||||
- Cdc45
|
||||
|
||||
Heter delta och epsilon heter polymerasen de är lite olika
|
||||
sliding camps heter PCNA
|
||||
|
||||
-----
|
||||
|
||||
leading strand:
|
||||
- DNA pol epsilon
|
||||
- sliding clamp PCNA
|
||||
lagging strand:
|
||||
- DNA pol delta
|
||||
- sliding clamp PCNA
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Löser problemet att RNA primer inte ska sitta löst
|
||||
|
||||
Primaset skiljer sig lite gran
|
||||
DNA-polymeras
|
||||
- RNA-primarna är c:a 5 olika
|
||||
- finns en risk att trilla av, de vill man inte i våra celler
|
||||
- vi vill vara säkra på att den verkligen används
|
||||
- alfa.primas
|
||||
![[Pasted image 20251121111829.png]]
|
||||
- DNA-polymeras alfa-primas
|
||||
- både primas och polymeras i samma
|
||||
- enzym som sitter ihop (namn?)
|
||||
|
||||
om man har en mallsträng kommer enzymet att verka först
|
||||
|
||||
de kan byta plats utan att släppa
|
||||
|
||||
behöver bara en liten extra snutt, kommer sitta mkt mer stabilt på DNA, utan att det finns risk att primern trillar bort.
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121111945.png]]
|
||||
|
||||
|
||||
Vad är de olika polymerasen?
|
||||
- alpha-primas
|
||||
- delta
|
||||
- epsilon
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251121112158.png]]
|
||||
|
||||
Ser likadana ut i bakterier, det är en ring som sitter och håller fast DNA pol
|
||||
Man kan uttrycka antikroppar mot PCNA, kan kroppen utveckla av misstag.
|
||||
|
||||
----
|
||||
SLE/Lupus PCNA ANA
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251121112518.png]]
|
||||
|
||||
Kan inte dela innan DNA-syntesen är färdig och heller inte sätta igång, specifikt.
|
||||
En gång per cellcykel. Då får vi felaktigt antal kopier.
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
Vi har upp till 30 000 origins i våra cell
|
||||
Alla går inte igång alltid
|
||||
Många måste gå igång för att kunna replikera tillräckligt fort
|
||||
50-300kbp
|
||||
Ska börja ungefär samtidigt.
|
||||
Alla behövs
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
Hur hittar man en origin?
|
||||
|
||||
Det finns ett komplex som binder hela tiden, Origin recognition complex - komplexet som hittar origin. Som består av 6 proteiner. Sitter fast hel cellcykeln. En slags markör.
|
||||
![[Pasted image 20251121113014.png]]
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
Hur påbörjas DNA replikation?
|
||||
|
||||
---
|
||||
![[Pasted image 20251121113046.png]]
|
||||
två rekryteringsfaktorer hjälper ORC att locka till sig DNA helikaset MCM.
|
||||
|
||||
laddningsfaktorer:
|
||||
- Cdc6 och cdt1 till ORC
|
||||
|
||||
|
||||
1. ORC complex sitter i hel cellcykeln
|
||||
2. CDC6 och CDT1
|
||||
3. Helikaset
|
||||
4. Sen laddar CDC6/CDT1/ORC upp MCM i G1-fasen
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121113406.png]]
|
||||
|
||||
Nu är det laddat, men inte aktivt.
|
||||
|
||||
Kräver höga nivår av cyklinberoende kinas (CDK) för att kunna bilda CMG-helikaset
|
||||
|
||||
Viktigt att det bara går att aktiva helikaset när det finns mycket CDK
|
||||
- som en pistol som är laddad, för att kunna få iväg kulan
|
||||
- CMG helikas smälts och replikationen kan man börja
|
||||
- Se till att man inte får en dubbel aktivering (HUR?)
|
||||
|
||||
Noggrant: skilj **laddning** från **aktivering**
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
Problem vid DNA-replikation
|
||||
Hur kan ändarna på linjärt DNA replikeras? Vi måste ju ha en RNA-primer?
|
||||
Detta är ett klassiskt problem.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121114215.png]]
|
||||
- Behöver ha en RNA-primer i början, men när vi kommer ut i slutet
|
||||
- den sista vi behöver lagging strand för behöver vi en primer
|
||||
- de fixar inte primerasen
|
||||
- vi kommer förlora lite i 5'-änden, över tiden blir det kortare och kortare till slut försvinner det
|
||||
- hur säkerställs det att det gör att replikera hela vägen ut i ändan?
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
I ändarna på kromsomerna kallas telomerer
|
||||
|
||||
- De blir kortare och kortare till cellen dör
|
||||
- Vilket betyder att en cell kan bara delas ett visst antal gånger, sen dör cellerna
|
||||
- Men det gäller inte alla celler
|
||||
- gäller somatiska celler
|
||||
- gäller inte stamceller
|
||||
- gäller inte cancerceller
|
||||
- vad är det som gör att telomererna kan finnas kvar i stam och cancerceller, men det blir kortare och kortare i alla andra celler?
|
||||
![[Pasted image 20251121114507.png]]
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
I centrala dogman DNA→RNA→protein
|
||||
Men det finns möjlighet att gå RNA→DNA vilket är omvänt transkriptas
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251121114559.png]]
|
||||
|
||||
Telomeras förlänger kromsomändarna.
|
||||
- Sker genom att lägga till en kort,
|
||||
- behöver en mall för att starta
|
||||
- har med sig en egen bit RNA som fungerar som mall
|
||||
- alla ändar ser likadana ut i slutändan (C A A U C C C A A U C)
|
||||
- lägger till skräp DNA så det är okej att förlora lite i ändarna
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,16 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- initiering-och-terminering-eukaryot-dna-replikation
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### Initiering och terminering av eukaryot DNA replikation.
|
||||
#### Vad är PCNA?
|
||||
#### Beskriv den roll ORC spelar vid initiering av eukaryot DNA-replikation. Vilken roll spelar Cdc6, Cdt1, och MCM-helikaset i denna process.
|
||||
#### När i cell-cykeln och hur aktiveras MCM-helikaset?
|
||||
#### Vilka DNA-polymeraser är verksamma vid den eukaryota replikationsgaffeln? Vilka aktiviteter har dessa?
|
||||
#### Beskriv den eukaryota replikationsgaffeln och de enzymer som finns där!
|
||||
#### Hur fungerar enzymet telomeras? Hur kan detta enzym se till att kromosomändar replikeras korrekt?
|
||||
|
||||
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,14 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- initiering-och-terminering-eukaryot-dna-replikation
|
||||
- lärandemål
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
- Replikatorsekvenser (ARS, ori).
|
||||
- Initieringsproteiner (ORC, CDC6, MCM).
|
||||
- Reglering av initiering kopplat till cellcykeln
|
||||
- Telomerer
|
||||
|
||||
Beskriva hur replikation startar i eukaryota celler
|
||||
@@ -0,0 +1,7 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- initiering-och-terminering-eukaryot-dna-replikation
|
||||
- provfrågor
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
@@ -0,0 +1 @@
|
||||
Initiering och terminering av DNA-replikation i eukaryota celler Den eukaryota replikations-gaffeln DNA-helikaset: CMG helikaset -består av tre delar: MCM, Gins och Cdc45 Det enkelsträngsbindande proteinet: Replication protein A (RPA) Den eukaryota replikations-gaffeln DNA polymeraset på leading strand: DNA-polymeras epsilon • 3’ to 5’ exonukleas aktivitet (proof-reading) • Arbetar tillsammans med clamp (PCNA) DNA polymeraset på lagging strand: DNA-polymeras delta • 3’ to 5’ exonukleas (proof- reading) • Arbetar tillsammans med clamp (PCNA) Sliding clamp: PCNA Primaset finns inte med på bilden! I eukaryota celler är primaset ett kombi- enzym: DNA-polymeras alfa-primas • Startar DNA replikation på både leading och lagging strand, men lämnar sedan. • Har både primas aktivitet och DNA polymeras-aktivitet • Syntetiserar en kort RNA-primer och sedan 20 nt DNA. • Sedan ersätts DNA pol alfa-primas av antingen DNA pol epsilon eller DNA pol delta DNA-polymeras alfa-primas PCNA Sliding clamp – ökar processiviteten hos DNA-polymeras delta och epsilon, genom att förhindra att de lämnar DNA- templatet. Sitter som en ring runt DNA. Fjärlisexantem En autoimmun sjukdom med antikroppar mot antigener i cellkärnan (ANA – antinukleära antikroppar). Antikroppar mot PCNA är mycket vanligt vid SLE . Cellcykeln DNA-replikation sker endast i S-fas Allt DNA replikeras en gång i varje cell-cykel. DNA-replikation startar från origins of replication. • Humana genomet är 3 x 109 bp • 30 000 origins • Avstånd mellan origins är 50 – 300 kb Origin recognition complex • Binder till eukaryota origins of replication • Ett komplex som består av 6 proteiner som sitter bundna till origin under hela cellcyklen. Hur påbörjas DNA replikation? Två rekryterings faktorer hjälper ORC att locka till sig DNA helikaset MCM. • ORC är bundet till origin genom hela cellcykeln • Vid aktivering rekryteras först två laddningsfaktorer (Cdc6 och Cdt1) till ORC. • Cdc6, Cdt1 och ORC laddar sedan MCM-helikaset på DNA i en ATP-beroende process. • Laddning av MCM sker i G1 Reglering av initiering under cellcykeln (1). • CDK är proteinkinaser som reglerar cellcykelns progression. • I S-fas stiger mängden av cyklin- beroende kinas (CDK). • CDK stimulerar laddning av Cdc45 och GINS på MCM. De tre proteinerna bildar tillsammans. bildar det CMG-helikaset. Cdc45 och Gins laddas, MCM-helikastet aktiveras Reglering av initiering under cellcykeln (2). • CMG-helikaset smälter DNA vid origin of replication. • DNA polymeras alfa-primas laddas och kan starta bidirektionell replikation. • Viktigt att separera laddningen av MCM- helikaset från dess aktivering! På det viset säkerställs att DNA-replikation endast initieras en gång under cell- cykeln. Problem vid DNA-replikation Hur kan ändarna på linjärt DNA replikeras? Vi måste ju ha en RNA-primer? Detta är ett klassiskt problem. reverse Ändarna på kromosomer kallas telomerer! Dessa blir allt kortare med tiden i de flesta av vår kropps celler. När de försvinner dör cellen! Celler kan därför bara dela sig ett visst antal gånger! Gäller inte cancerceller och stamceller, som kan fortsätta dela på sig och deras telomerer förkortas inte! Hur går det till? Det finns s.k. ”omvänt transkriptas” – enzymer som kan syntetisera DNA med RNA som mall. Enzymet telomeras förlänger kromosomändar. Sker genom att lägga till en kort, repeterad sekvens på 6 nt. Enzymet Telomeras är ett omvänt transkriptas. Har med sig en egen RNA molekyl som den använder som mall för att syntetisera en kort DNA sträcka om och om igen. Aktivt telomeras finns t.ex. i stamceller och i cancerceller.
|
||||
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,271 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- anatomi
|
||||
- kontroll-av-genuttryck-i-prokaryoter
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
date: 2025-11-24
|
||||
---
|
||||
---
|
||||
|
||||
Ska kunna Ribonukleotidreduktas (RNR)
|
||||
|
||||
Teori om RNA kom före DNA
|
||||
Först bildas dNTP som förvandlas till NTP.
|
||||
Reducera när man tar bort ett syre
|
||||
|
||||
----
|
||||
**VAD ÄR EN GEN?**
|
||||
Gen
|
||||
- upphov till fungerande protein
|
||||
- strukturell som ger ett tRNA eller rRNA
|
||||
- inte bara den kodande delen utan allting som ligger runt omkring, som bestämmer hur mycket och om ett protein ska tillverkas
|
||||
- t.ex. promotor, enhancer
|
||||
---
|
||||
**Olika gener uttrycks olika mycket**
|
||||
|
||||
Kan skilja sig hur mycket vissa gener uttrycks
|
||||
Kan behöva olika mycket i olika celler
|
||||
Translationseffektiviteten kan skilja sig
|
||||
Gener och genuttryck kan regleras på flera olika nivår
|
||||
- transkription
|
||||
- translation
|
||||
|
||||
De kommer inte alltid till uttryck lika mycket, beror på behov
|
||||
Undantag är housekeeping genes som
|
||||
- t.ex. histoner behöver vi alltid ha packat
|
||||
- det är inte mycket reglering
|
||||
De flesta: det kan vara mycket/lite/inget alls
|
||||
----
|
||||
**Transkriptionsinitiering**
|
||||
|
||||
RNA-pol promotor kör igång transkription
|
||||
Hur hittar ett polymeras till en promotor?
|
||||
- hur hittar de TF?
|
||||
RNA pol
|
||||
* har en svag ospecifik dragning till DNA
|
||||
* den åker på ytan av DNA, när de kommer fram till promotorn känner den det
|
||||
* fram eller tillbaka
|
||||
|
||||
----
|
||||
**Kodande sträng och mall**
|
||||
|
||||
----
|
||||
**Båda strängarna i DNA kan används som mall-sträng för RNA syntes.
|
||||
|
||||
Generna har olika riktning i samma sekvens
|
||||
De har inte en enhetlig riktning
|
||||
Båda strängarna kan användas för mall för RNA syntes
|
||||
Beroende på håll är olika strängar mall
|
||||
|
||||
----
|
||||
**Vilken sträng i DNA som skrivs av till RNA bestäms av den riktning som RNA-polymeraset rör sig**
|
||||
|
||||
Övre bild
|
||||
Undre strängen används som mallsträng, det är den 3'→5', läser av G:erna och då blir det då C:n, får en produkt som liknar den övre strängen
|
||||
|
||||
Undre bild
|
||||
Om man startar från andra hållet, då är den övre delen som är mallsträng
|
||||
|
||||
RNA syntesiseras alltid 5 → 3 riktning. Riktningen avgör vilken som är mall eller kodande.
|
||||
|
||||
Kan promotorn användas åt båda hållen? En promotor har en riktning som är bra på att sätta igång, men ibland kan det hända att det går åt andra hållet.
|
||||
|
||||
----
|
||||
**Promotorn bestämmer i vilken riktning RNA- polymeraset skall transkribera!**
|
||||
|
||||
I virus/bakterier finns det exempel (ovanligt i våra)
|
||||
- de kan gå in i varandra, överlappar
|
||||
Intron kan vara protein som ligger åt andra hållet.
|
||||
|
||||
Virus behöver små genom, de gör de mer konkurrenskraftiga. Då kan man hitta överlappningar ibland.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
**Hos bakterier kan en transkriptionsenhet bestå av flera gener Man brukar kalla en sådan enhet för ett ”operon”**
|
||||
|
||||
Packar ihop olika gener till en stor enhet. Som kodar för 5 olika proteiner. Men de jobbar tillsammans för att skapa något, så de ligger tillsammans, de har en gemensam promotor för alltihop.
|
||||
Det ser vi inte i våra celler, men vanligt i bakterier.
|
||||
Ett **operon** är ett långt mRNA som kodar för flera olika proteiner
|
||||
|
||||
Klassikt exempel är enzymer som krävs för att skapa tryptofan
|
||||
|
||||
|
||||
----
|
||||
**I ett bakteriellt mRNA från ett operon finns många startplatser för translation**
|
||||
|
||||
För att skilja startplats och aminosyra, finns en liten extra kodon som heter Shine-Dalgarno site
|
||||
Tillsammans med AUG kommer de sägas att här är en translation
|
||||
|
||||
Det finns bilder där man tagit på bakteriellt DNA där ribosomerna sitter på många platser och ger upphov till olika proteiner.
|
||||
I våra celler lockar cappen till ribosomen, man letar reda på det första AUG som man hittar.
|
||||
Pga av operon behövs det Shine-Dalgarno-platser så man vet vad som är Metionin (AUG) eller start (AUG)
|
||||
|
||||
----
|
||||
### E. coli RNA polymeras
|
||||
E. coli RNA polymeras är ett mindre och enklare.
|
||||
- beta är det katalytiska subenheten
|
||||
- sigma styr enzymet till promotorn
|
||||
|
||||
a+b behövs för transkribera
|
||||
sigma har rollen att hitta promtorn, styra enzymet till det
|
||||
|
||||
---
|
||||
### Sigma subenheten hjälper RNA-polymeraset att hitta till promotorn och påverkar enzymets allmänna egenskaper
|
||||
|
||||
När promotorn har hitttas så lossnar sigma-faktorn.
|
||||
|
||||
Holoenzymet är allting tillsammans (holistiskt syn), som innehåller sigma-faktorn
|
||||
Då har man kärnenzymet/grundläggande kvar.
|
||||
När enzymet innehåller sigma-faktorn binder den väldigt svagt till ospecifikt DNA, att den glider försiktigt längs med ytan
|
||||
Med sigma-faktorn hittar E. Colis pol 10 000ggr snabbare en promotor.
|
||||
|
||||
Kärnenzymet kör fast hela tiden, har svårt att hitta promotorn.
|
||||
|
||||
---
|
||||
Efter initiering släpper sigma-faktorn och RNA- polymeraset fortsätter på egen hand. Det
|
||||
|
||||
När man startar transkription släpper sigma-faktorn. Sen fortsätter RNA-polymeraset på egen hand tills den terminerar.
|
||||
|
||||
Enda uppgifterna är att hitta promtor, sen släpper den
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Det finns sju olika sigma-subenheter som reglerar olika typer av gener
|
||||
|
||||
Beroende på situation som bakterien befinner sig i, kan du uttrycka olika sigma-faktorer, som uttrycker olika gener.
|
||||
Så när en viss gen behövs slås en viss sigma-faktor på.
|
||||
|
||||
Det finns särskilda sigma faktorer för snabb tillväxt, för att skydda mot värme- shock, för att stimulera rörelse etc.
|
||||
|
||||
T.ex när det blir väldigt varmt, de gillar inte bakterier, de packar ihop sig etc. Det finns speciella typer av sigma-subenheter för just där bort.
|
||||
|
||||
Behöver inte lära sig alla sigma-faktorerna
|
||||
|
||||
Det räcker inte att ha sigma-faktor, det finns andra nivåer av regleringar.
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
### Aktivatorer och repressorer
|
||||
|
||||
Har proteiner som slår på (aktivatorer) eller slår av (repressorer) en gen i närheten.
|
||||
|
||||
Det finns bindningsställer för aktivatorer och repressorer nära promotorn
|
||||
Regulatoriska sekvenser är platser i DNA där aktivatorer och repressorer binder.
|
||||
Speciellt i bakterier är att när repressorn binder brukar man kalla det operator.
|
||||
Man hittade först att operon kunde stängas av.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
### I ett typiskt operon återfinns en ”operator”.
|
||||
|
||||
Det är dit repressorn binder.
|
||||
|
||||
För att hindra någonting att hända, då binder ett repressor dit som sitter som en betongsugga, i vägen så transkriptionen inte kan. Den sitter i vägen, DNA pol kan inte komma in.
|
||||
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Tryptofan-operonet behövs när det inte finns tryptofan och vice versa
|
||||
Tryptofan-operonet kodar för fem olika gener, typ A till E som skapar var sin enzym som krävs för att skapa tryptofan
|
||||
|
||||
När det transkriberas så får man ett mRNA för alltihopa, när det translateras
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Finns det lite tryptofan i omgivningen så behöver operonet uttryckas.
|
||||
|
||||
Repressorn är inaktiv när det finns lite
|
||||
|
||||
Trypotfan kan binda till trp repressorn så den inte längre binder
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
### Tillgången på tryptofan reglerar tryptofanrepressorns aktivitet!
|
||||
|
||||
Det finns större variation i major groove, ska man känna igen en specfifik sekvens så behöver en regulator binda där
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
### Lac-operonet
|
||||
|
||||
Lac-operonet - kodar för genprodukter som behövs för att bryta ner laktos
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
### Glukos är förstahandsvalet som energikälla i bakterier.
|
||||
När det finns mycket glukos i cellerna är alternativa sockerkällor avstängda så att cellen huvudsakligen förbränner glukos.
|
||||
När det finns lite glukos i cellen kan arabinos, laktos eller andra sockermolekyler användas som energikällor.
|
||||
|
||||
Förklarar varför Lac-operonet i normalfallet är avstängt! Vill endast slås på när glukos saknas! Och endast i de fall det finns laktos att tillgå!
|
||||
|
||||
Lac-operones slås bara på när det saknas glukos i cellen
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
### Vid reglering av Lac-operonet samverkar en aktivator och en repressor
|
||||
|
||||
Har en cap i transkription som har inget med eukaryoter att göra
|
||||
Den sitter i närheten av promotorn för att stimulera att RNA-polymeraset binder.
|
||||
Finns repressor, som kan blockera DNA-polymeraset
|
||||
|
||||
För att Lac-operonet ska transkribera, behövs repressorn tas bort och en aktiv aktivor som stimular RNA-polymeraset
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
### Aktivatorer stimulerar transkription
|
||||
|
||||
Aktivatorn gör det lättare for pol att hitta till promtorn, behöver inte bara använda sigma-faktorn.
|
||||
När den sitter dit kan det bli en kraftig ökning (10000ggr)
|
||||
|
||||
Vissa aktivatorer behöver en mindre molekyl, en så kallad co-aktivator som binder till aktivatorn för att den skall vara aktiv.
|
||||
|
||||
Skillnad mot sliding clamp?
|
||||
1. RNA polymeras sitter fast väldigt hårt, skapar transkriptionsbubblan den sitter stabilt
|
||||
2. Inte hela världen om en RNA polymeras trillar av, kan börja om igen. Det gäller inte för DNA som måste vara mer noggran
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
### I närvaro av laktos så bildas allolaktos. Binder till repressorn och får den att släppa operatorn
|
||||
|
||||
Tvärtom mot tryptofan-operatorn
|
||||
Om det finns glukos närvarande?
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
### Hur regleras aktiviteten hos aktivatorn, d.v.s. proteinet CAP?
|
||||
|
||||
I frånvaro av glukos så bildas molekylen cAMP (används för signalering i våra celler också)
|
||||
|
||||
När det finns låga glukosnivåer så producerar cAMP som binder till cap-proteinern som kan binda till aktivatorplatsen brevid promotorn och hjälpa till att slå på transkriptionen
|
||||
|
||||
När det finns glukos så produceras inte cAMP som inte binder till cap och inget blir aktiveras och det blir ingen transkription
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Hur samverkar laktos och glukos?
|
||||
|
||||
if NOT glukos AND laktos:
|
||||
|
||||
fyra situation:
|
||||
* NOT glukos AND NOT laktos → av
|
||||
* NOT glukos AND laktos → på
|
||||
* glukos AND NOT laktos → av
|
||||
* glukos AND laktos → av
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
### Antibiotika
|
||||
|
||||
Antibiotika är ämnen som producerats av levande organismer i syfte att hålla andra organismer borta
|
||||
Inom medicinen används antibiotika för att behandla infektioner, men också vid cancersjukdom
|
||||
|
||||
Actinomycin lägger sig mellan basparen i DNA i en hydrofob miljö. Stör t.ex. Transkription och DNA replikation Används vid cancerbehandling t.ex. ovarialcancer
|
||||
|
||||
Interkalation är när ett ämne lägger sig mellan basparen.
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
T7 har ett jätteaktivt DNA och RNA-polymeras på att läsa av DNA
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,7 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
- kontroll-av-genuttryck-i-prokaryoter
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,15 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- lärandemål
|
||||
- kontroll-av-genuttryck-i-prokaryoter
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
- Prokaryot transkription – särdrag
|
||||
- Koppling av transkription och translation.
|
||||
- Kontroll av genuttryck i prokaryoter.
|
||||
- Operonbegreppet.
|
||||
- Bakteriofag, plasmid.
|
||||
|
||||
De typer av DNA som finns i prokaryoter
|
||||
Överföring av genetisk information från DNA till RNA i prokaryoter
|
||||
@@ -0,0 +1,7 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- kontroll-av-genuttryck-i-prokaryoter
|
||||
- provfrågor
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,47 @@
|
||||
```
|
||||
Reduktion innebär att ett ämne tar upp elektroner, vilket ofta – men inte alltid – leder till förlust av syre eller ökning av väte i molekylen.
|
||||
I en gen ingår även reglersekvenser, inte bara den proteinkodande delen.
|
||||
Genuttryck är när en gen används för att producera ett RNA eller ett protein.
|
||||
Housekeeping genes är alltid påslagna för de krävs för att en cell ska fungera.
|
||||
RNA syntesiseras alltid 5 → 3 riktning. Riktningen avgör vilken av strängarna som är mall eller kodande.
|
||||
Promotorn bestämmer i vilken riktning RNA- polymeraset skall transkribera
|
||||
En transkriptionsenhet är den sekvens i DNA som transkriberas till RNA. Startar vid promotorn och slutar vid terminatorn
|
||||
Ett operon är ett långt mRNA som kodar för flera olika proteiner
|
||||
I ett bakteriellt mRNA från ett operon finns många startplatser för translation
|
||||
Vid AUG som skall användas för initiering finns speciella sekvenser i mRNA – s.k. Shine-Dalgarno sekvenser, som hjälper ribosomen att hitta rätt.
|
||||
E. coli RNA-polymeras (inte DNA-polymeras) har en beta-subenhet som är en del av det katalytiska centret.
|
||||
E. coli RNA-polymeras har en sigma-faktor som hjälper till att hitta promotorn.
|
||||
När E. coli DNA polymeras innehåller sigma-faktorn binder den väldigt svagt till ospecifikt DNA, att den glider försiktigt längs med ytan
|
||||
Bakteriellt RNA-polymeras glider längs DNA och letar efter en promotor.
|
||||
I bakterier finns sju olika sigma-subenheter som reglerar olika typer av gener
|
||||
I bakterier finns särskilda sigma faktorer för snabb tillväxt, för att skydda mot värme- shock, för att stimulera rörelse etc.
|
||||
I bakterier finns bindningsställer för aktivatorer och repressorer nära promotorn
|
||||
Regulatoriska sekvenser är platser i DNA där aktivatorer och repressorer binder.
|
||||
En operator är en DNA-sekvens till vilken en repressor kan binda för att blockera initiering av transkription.
|
||||
Tryptofan-operonet kodar för genprodukter (enzymer) som behövs för att bilda aminosyran tryptofan
|
||||
Tryptofan-operonet kodar för fem olika gener, typ A till E som skapar var sin enzym som krävs för att skapa tryptofan
|
||||
Finns det lite tryptofan i omgivningen så behöver Tryptofan-operonet uttryckas
|
||||
Finns det mycket tryptofan i omgivningen så behöver inte dessa enzymer uttryckas.
|
||||
Trypotfan kan binda till trp repressorn så den inte längre binder
|
||||
Tillgången på tryptofan reglerar tryptofanrepressorns aktivitet!
|
||||
När E coli har god tillgång på tryptofan i mediet, binder det till repressorn och orsakar en konformationsförändring så att repressorn kan binda till operatorn.
|
||||
Lac-operonet - kodar för genprodukter som behövs för att bryta ner laktos
|
||||
När det finns mycket glukos i cellerna är alternativa sockerkällor avstängda så att cellen huvudsakligen förbränner glukos
|
||||
När det finns lite glukos i cellen kan arabinos, laktos eller andra sockermolekyler användas som energikällor.
|
||||
Lac-operones slås bara på när det saknas glukos i cellen
|
||||
Vid reglering av Lac-operonet samverkar en aktivator och en repressor
|
||||
För att Lac-operonet ska transkribera, behövs repressorn tas bort och en aktiv aktivor som stimular RNA-polymeraset
|
||||
I närvaro av laktos så bildas allolaktos. Binder till repressorn och får den att släppa operatorn
|
||||
När det finns låga glukosnivåer så producerar cAMP som binder till cap-proteinern som kan binda till aktivatorplatsen brevid promotorn och hjälpa till att slå på transkriptionen
|
||||
När det finns glukos så produceras inte cAMP som inte binder till cap och inget blir aktiveras och det blir ingen transkription
|
||||
I närvaro av glukos används inte lac-operonet. Även om laktos finns i omgivningen!
|
||||
I frånvaro av glukos slås lac-operonet på! Men bara om det finns laktos i omgivningen!
|
||||
Antibiotika är ämnen som producerats av levande organismer i syfte att hålla andra organismer borta
|
||||
Inom medicinen används antibiotika för att behandla infektioner, men också vid cancersjukdom
|
||||
Rifampicin binder till beta-subenheten i det bakteriella RNA-polymeraset och blockerar elongering.
|
||||
Elongering är förmångan att transkribera
|
||||
Actinomycin lägger sig mellan basparen i DNA. Stör t.ex. Transkription och DNA replikation Används vid cancerbehandling t.ex. ovarialcancer
|
||||
Bakteriofager infekterar bakterien och utnyttjar cellen för att skapa många nya kopior – bakterien dödas i en s.k. lytisk cykel
|
||||
Bakteriofag T7 RNA-polymeras används i ren form för att producera mRNA-vacciner mot t.ex. COVID
|
||||
|
||||
```
|
||||
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
Binary file not shown.
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/Kromatin/Instuderingsfrågor_Kromatin-5.pdf
LFS
Normal file
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/Kromatin/Instuderingsfrågor_Kromatin-5.pdf
LFS
Normal file
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,154 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- kromatin
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
Behöver skilja på
|
||||
- kromosom
|
||||
- DNA är organiserat, genetiska enheter, en eller två om det har syster
|
||||
- packat med proteiner så man får den här strukturet
|
||||
- kromatin
|
||||
- det materialet som bygger upp kromsomen kallas kromatin
|
||||
- i blandning av av proteiner och DNA, kromatin kan se ut på lite olika sätt beroende på när i cellcykeln när man tittar eller beroende på när det ska ske, kan se olika ut på olika delar på samma kromosom
|
||||
|
||||
---
|
||||
![[Pasted image 20251120112102.png]]
|
||||
|
||||
Mest uppenbart i olika delar av cellcykeln
|
||||
Här har vi den här typiska i bilder som vi brukar se
|
||||
Det är mest precis när delningen ska ske, då har kromosomet kopierats, så vi har båda kromatierna tillsammans, sen är de sammankopplade någonstans i mitten, då blir det en sån struktur
|
||||
|
||||
till höger är hur det är den mesta av tiden, ett luckert nätverk, som öppnas upp
|
||||
blir enklare för DNA-polymeras att jobba med det när det är uppluckrat
|
||||
|
||||
hur fungerar processen här det öppnas upp
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120112333.png]]
|
||||
använder elektronmikroskop, minsta beståndsdelar av kromatin
|
||||
ser ut som pärlhalsband, långa långa kedjor, det måste vara dna
|
||||
sen såg man att det oxå var små kulor överallt, små pärlor, beads-on-a-string, varje pärla har en diameter på ungefär 10 nm
|
||||
|
||||
Små prickarna är nuklesomer
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120112426.png]]
|
||||
Man isolerade de lång kedjorna genom att använda ett nukleas, sådana väldigt ospecifika och så tuggar man upp så mycket möjligt så man bara har pärlorna kvar
|
||||
Var finns i pärlorna?
|
||||
det första man upptäckte var att det fanns DNA där och det finns också en speciellt typ av proteiner som man kallar histoner, de utgör kärnan, inne i den gula delen, medan DNA är rullen runt histoner, nästan två hela varv, 1.75, de rullas upp så skapas pärlbandsstrukturet
|
||||
|
||||
ett väldigt långt dna krymper lite så det packas lite hårdar. 3 miljarder baspar är nästan 2 meter, i varje cell, det måste tryckas ihop väldigt mycket och det gör man på histonkärnorna
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120112639.png]]
|
||||
Histoner, fyra olika stycke som vi känner till. De är konserverade och ser likadana ut efter miljoner år. T.ex. skillnaden mellan ärtor och kor, på 1.3 miljarder år har två små förändringar. De tyder på att de är väldigt viktiga, de kan inte förändras.
|
||||
Deras uppgift är just att se till vi får linda upp DNA och skydda det.
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120112819.png]]
|
||||
skydda från mekanisk skada, kan dra sönder, kan komma uv-strålning etc
|
||||
genom att linda upp de mot en proteinkärna, så kan vi skydda det
|
||||
Histonerna kommer alltid två och två, två kopior vardera.
|
||||
146 bp, 1.75 varv
|
||||
|
||||
Viktig att kunna detaljen ovanför! 8 baspar, 10 nm, 2 kopior osv
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120113102.png]]
|
||||
|
||||
H1 är inte lika konserverat, sitter inte i kärnan, sitter utanför, som ett litet lås utanför för att stabilisera DNAt. Sitter lite mer stabilt, kan ta kontakt med linker-DNAt som kopplar tillsammans beads.
|
||||
|
||||
Histonerna upptäcktes tidigt men deras roll mycket senare.
|
||||
Sitter utanpå och stabiliserar
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120113310.png]]
|
||||
|
||||
Gör det svårare att komma åt eftersom det är skyddat, det sitter massa kromatimer på, att ta hand, det stoppar många reaktioner. Det har en repressiv effektiv, den stänger av massa proccer, t.ex.
|
||||
- transkription funkar inte
|
||||
- replikation
|
||||
- reparera osv
|
||||
|
||||
För att komma åt DNA, för att kunna replikera osv, så måste vi bli av med kromatimet. Det är inte bara dumt, det innebära cellen ett sätt att reglera åtkomsten till de genetiska materialet, då kan cellen styra om man kan använda en gen eller inte. om den är tätt tätt packad med kromosomer, då kan man använda kromatimet för att reglera åtkomsten, då öppnar man bara de delarna som man vill komma åt. I extremfallet kan man bara låsa upp den delen som man behöver.
|
||||
|
||||
epigenetisk reglering
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120113550.png]]
|
||||
Vad kan man komma åt i de här histonerna?
|
||||
De har faktiskt små svansar som sticker ut, de har en väldigt specifik struktur, det är några alfa helixar, det ser ni här. det finns svansar, när de ligger 8/8 så sticker svansarna fortfarande ut, de kan man faktiskt komma åt, framför allt H3 och H4 spelar en viktig roll, de reglerar hur hårt histonerna är bundet till DNA, de kan påverkar svansarna som sticker ut där, det är nämligen så, de är väldigt positivt laddade, medans DNA är negativt laddat på ryggraden.
|
||||
|
||||
|
||||
---
|
||||
![[Pasted image 20251120113832.png]]
|
||||
|
||||
En elektrostatisk reaktion, positiva dna de negativa svansar går emot varandra, man behöver neutralisera de positiva laddningar så man har den stabila reaktionen, sättet man gör det är att man modifierar de positivt laddade aminosyrorna genom att sätta på en acetylgrupp och den gruppen är neutralt laddad
|
||||
|
||||
När de släpper så blir DNA mindre hårt laddat
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120113850.png]]
|
||||
|
||||
|
||||
Lysin är en klassisk positivt laddad, som gärna vill dras till DNA, genom att sätta på en acetyl grupp så kan man ta bort den positiva laddning då binder den lite sämre och binder lösare
|
||||
|
||||
det vore inte så dumt om vi hade det här dnat och vill transkribera regionen, det är bra att öppna upp och acetylera aminosyrorna på histonerna här här och här.
|
||||
det är så cellen gör, finns speciella enzymer som har uppgift till att göra det, enzymtransferas
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120114017.png]]
|
||||
|
||||
Här har vi en TATA-box, så ser cellen till att den lockar dit, ett komplex som kan acetylera histoner. Hela den processen där man kan öppna upp och stänga ner, men jag vill att vi vill stänga ner och att man via svansar kan reglera/öppna upp. Finns sätt att stänga genom att ta bort acetylgrupper, kan t.om göra det omöjligt
|
||||
finns en mängd olika saker man kan göra för att styra hur hårt det är bundet/ lätt att komma åt. Mängder av modifieringar
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120114149.png]]
|
||||
En egen genetisk kod på dessa
|
||||
|
||||
Behöver inte kunna alla dessa,
|
||||
Göra massa olika reglerna, styra packning, locka till sig replikation osv.
|
||||
Kan slå på/av genetiskt aktivitet. Genomuttryckning som inte beror på sekvensen
|
||||
|
||||
histonkoden är inte helt förstådd än.
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120114415.png]]
|
||||
Histoner är bara första delen av packningen, behöver packas mycket mer. (undre)
|
||||
Sker stegvis, först pärlhalsband med histoner, sen lindrar man run sig själv (övre)
|
||||
|
||||
---
|
||||
![[Pasted image 20251120114519.png]]
|
||||
|
||||
1. DNA sekvens med dubbelhelixar
|
||||
2. enkla, histon med tydliga länkar (beads-on-a-string)
|
||||
3. ihoprullade
|
||||
4. nätverk av proteiner, byggställning som ger stadga (scaffolds), genom att binda till dessa kan man skapa loopas (speciella proteiner)
|
||||
1. när det binds upp blir det små loopar, man tar ett helt stycke som sitter fast i byggställningen, de här olika looparna är intressanta
|
||||
2. looparna är egen enhet, looparna är oberoende av varandra
|
||||
3. ett sätt att reglera genuttryck, nästa kan vara stängd
|
||||
4. byggställningen är med och samspelar genreglerningen
|
||||
5.
|
||||
5. sen bildas chromatidstrukturen
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120114710.png]]
|
||||
Här kan man se byggställningen i ett elektronmikrosop
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120114840.png]]
|
||||
|
||||
En loop kan öppnas upp för att transkriberas, det är främst histonmodifering som gör detta, som har en roll och påverkar hur lätt
|
||||
|
||||
---
|
||||
Sammanfattning
|
||||
![[Pasted image 20251120114922.png]]
|
||||
|
||||
Allt DNA ska inte finnas tillgänglig hela tiden, vissa delar ska skyddas
|
||||
@@ -0,0 +1,15 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- kromatin
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### Definiera begreppen kromosom resp. kromatin!
|
||||
#### Beskriv nukleosomens uppbyggnad!
|
||||
#### Vilken roll spelar histon H1?
|
||||
#### Vilken roll spelar histonsvansar?
|
||||
#### Vad händer med nukleosomer under DNA replikation?
|
||||
#### Hur packas DNA till en kromosom? Vilken roll spelar ”protein scaffold” i denna process?
|
||||
#### Hur kan aktiviteten i kromatin-loopar regleras?
|
||||
@@ -0,0 +1,13 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- kromatin
|
||||
- lärandemål
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
- Organisation av DNA i kromatin.
|
||||
- Packning av DNA i kromosomer. Nukleosomen.
|
||||
- Nybildning av kromatin på replikerat DNA.
|
||||
|
||||
Beskriva den eukaryota kromosomens uppbyggnad.
|
||||
@@ -0,0 +1,52 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- kromatin
|
||||
- provfrågor
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
Beskriv nukleosomens uppbyggnad (Nucleosome core particle). Ange vilka komponenter som ingår och hur de är organiserade.
|
||||
|
||||
Vilka två påståenden om kromatin är korrekta? (2p)
|
||||
|
||||
- En nukleosom innehåller 8 proteiner.
|
||||
- I en nukleosom lindas DNA 2,75 varv runt ett proteinkomplex.
|
||||
- Acetylering kan neturalisera positiva laddningar i histonsvansar.
|
||||
- Med epigenetisk reglering menas reglering av genuttryck som endast beror av den nedärvda DNA sekvensen.
|
||||
|
||||
Vilka två av följande påståenden om histoner är korrekta?
|
||||
|
||||
- I kromatin ingår endast DNA, ej proteiner.
|
||||
- I en nukleosom är ~146 bp av DNA lindat kring en kärna av åtta histonproteiner.
|
||||
- Acetylering av histonsvansar kan neutralisera positiva laddningar.
|
||||
- Med begreppet histonkod avses DNA-sekvensen hos histongener.
|
||||
|
||||
Vilka två påståenden om kromatin stämmer bäst? (1p)
|
||||
|
||||
- Acetylering gör histonsvansar mer positivt laddade.
|
||||
- Topoisomeraser kan reglera aktiviteten i en kromatinfiber-loop.
|
||||
- Histon H1 destabiliserar nukleosomen.
|
||||
- Nukleosomen har en kärna av 8 histonproteiner.
|
||||
|
||||
Vilka två påståenden om kromatin är korrekta? (2p)
|
||||
|
||||
- En nukleosom innehåller 8 proteiner.
|
||||
- I en nukleosom lindas DNA 2,75 varv runt ett proteinkomplex.
|
||||
- Acetylering kan neturalisera positiva laddningar i histonsvansar.
|
||||
- Med epigenetisk reglering menas reglering av genuttryck som endast beror av den nedärvda DNA sekvensen.
|
||||
|
||||
Var binder histon H1? Vilken roll spelar detta protein? (4p)
|
||||
|
||||
Beskriv nukleosomens (Nucleosome core particle) uppbyggnad. Ange vilka komponenter som ingår och hur de är organiserade. (4p)
|
||||
|
||||
Var sitter histon H1 och vilken roll spelar denna faktor? (4p)
|
||||
|
||||
Histonmodifieringar spelar en viktig roll i kromatinets funktion. Vilken effekt har acetylering av histoner på kromatinstrukturen, och varför är detta viktigt för genuttryck? (4p)
|
||||
|
||||
Vilka två påståenden om kromatin är korrekta? (2p)
|
||||
|
||||
- Histon H1 binder linker-DNA och stabiliserar nukleosomen.
|
||||
- Kromatin består endast av DNA.
|
||||
- Acetylering av histoner leder till en mer kondenserad kromatinstruktur.
|
||||
- Kromatin finns endast i eukaryota celler.
|
||||
@@ -0,0 +1,29 @@
|
||||
|
||||
```
|
||||
Nukleosomen består av {{c1::146 bp DNA}} lindat {{c2::1.75 varv}} runt en {{c3::histonoktamer (2×H2A, 2×H2B, 2×H3, 2×H4)}}.
|
||||
Histonoktamer består av {{c1::8 histonproteiner}} och har en diameter på {{c2::~11 nm}}.
|
||||
Histoner är extremt konserverade; H4 skiljer sig med {{c1::endast två aminosyror}} mellan ko och ärta över {{c2::1.3 miljarder år}}.
|
||||
Histon H1 binder till {{c1::linker-DNA}} och är nödvändig för bildning av {{c2::30-nm fiber}}.
|
||||
Kompakt kromatin hindrar processerna {{c1::transkription}}, {{c1::replikation}}, {{c2::rekombination}} och {{c2::DNA-reparation}}.
|
||||
Histonsvansar består av N-terminala delar på {{c1::H3 och H4}} som kan modifieras för att reglera paktningsgrad.
|
||||
Acetylering neutraliserar positiva laddningar på {{c1::lysin och arginin}} vilket leder till {{c2::lösare bindning till DNA}}.
|
||||
Histonkoden är {{c1::kombinationen av histonmodifieringar}} som kan {{c2::aktivera eller repressa genuttryck}}.
|
||||
Vid replikation tas nukleosomer bort framför gaffeln och återbildas bakom av {{c1::histon-chaperoner som CAF-1}}.
|
||||
Gamla histoner ({{c1::H3/H4}}) fördelas jämt mellan dottersträngarna medan {{c2::H2A/H2B}} nybildas.
|
||||
Enhancers (UAS) kan rekrytera {{c1::HATs som Gcn5}} via transkriptionsfaktorer som {{c2::Gcn4}}.
|
||||
DNA packas i nivåerna: {{c1::nukleosom (11 nm)}} → {{c2::30-nm fiber}} → {{c3::loopar (~300 nm)}} → {{c4::kromatid (700 nm)}} → {{c5::metafaskromosom (1400 nm)}}.
|
||||
Scaffold-proteiner fungerar som en {{c1::struktur som DNA-loopar är förankrade i}} och möjliggör högre ordningens packning.
|
||||
Aktivitet i loopar regleras av {{c1::histonmodifieringar}} och {{c2::topoisomeraser som styr DNA-supercoiling}}.
|
||||
Chromatin “beads-on-a-string” består av {{c1::nukleosomer ordnade längs DNA}} vid låg packningsgrad.
|
||||
Repressivt kromatin kallas {{c1::heterokromatin}} medan aktivt och öppet kromatin kallas {{c2::eukromatin}}.
|
||||
Acetylering av histoner utförs av {{c1::HATs}} och deacetylering av {{c2::HDACs}}.
|
||||
Metylering av histoner kan ge {{c1::aktivering eller repression beroende på aminosyra och position}}.
|
||||
Topoisomeraser i loopar kan {{c1::lindra eller inducera supercoils}} för att reglera genåtkomst.
|
||||
Linker-DNA är {{c1::DNA-segmentet mellan två nukleosomer}}.
|
||||
Ett nukleosomalt "core particle" innehåller {{c1::endast histonoktamer + 146 bp DNA}} utan linker-DNA.
|
||||
H1 är {{c1::inte lika konserverat}} som övriga histoner men har {{c2::stabiliserande funktion}}.
|
||||
Kromatin-remodellering kräver ofta {{c1::enzymkomplex som SWI/SNF}} som flyttar eller tar bort nukleosomer.
|
||||
Gamla histoner bär på {{c1::tidigare modifieringar}} som kan återställas på nya histoner → {{c2::epigenetisk ärftlighet}}.
|
||||
DNA-packningen måste öppnas av remodelleringskomplex för att möjliggöra {{c1::transkription}} och {{c2::replikation}}.
|
||||
Loopar är {{c1::självständiga regulatoriska enheter}} som kan vara {{c2::aktiva eller inaktiva}} oberoende av varandra.
|
||||
```
|
||||
112
content/Biokemi/Cellulära processer/Kromatin/Slides.md
Normal file
112
content/Biokemi/Cellulära processer/Kromatin/Slides.md
Normal file
@@ -0,0 +1,112 @@
|
||||
|
||||
# Kromosomer och kromatin
|
||||
|
||||
## Grundprincip
|
||||
- Nukleärt DNA är organiserat i kromosomer.
|
||||
- I kärnan är DNA bundet till proteiner → **kromatin**.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Upptäckten av nukleosomen
|
||||
|
||||
## Experimentet som avslöjade nukleosomen
|
||||
1. Isolera kärnor
|
||||
2. Klyv med ospecifikt endonukleas (DNase I)
|
||||
3. Analysera fragmenten med gelelektrofores
|
||||
|
||||
**Resultat:**
|
||||
- Små ”pärlor” innehöll DNA (150–200 bp) + proteiner → **histoner**.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Histoner
|
||||
|
||||
## Evolutionär konservering
|
||||
- De små pärlorna visade sig innehålla en grupp **högt konserverade proteiner**.
|
||||
- Exempel: histon H4 skiljer sig med endast **två aminosyror** mellan gröna ärtor och kor.
|
||||
- Evolutionär distans: **≈1,3 miljarder år**.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Nukleosomen
|
||||
|
||||
## Nucleosome core particle
|
||||
En nukleosom består av:
|
||||
- **2 × H2A**
|
||||
- **2 × H2B**
|
||||
- **2 × H3**
|
||||
- **2 × H4**
|
||||
|
||||
Totalt: **8 proteiner (histonoktamer)**
|
||||
DNA: **146 bp** virat **1,75 varv** runt oktameren.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Histon H1
|
||||
- Ett femte histon som binder till **linker-DNA**.
|
||||
- Mindre konserverat.
|
||||
- Har en **stabiliserande effekt** på nukleosomen.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Kromatinets funktionella betydelse
|
||||
- När DNA täcks av histoner → **repressiv effekt**.
|
||||
- DNA måste öppnas för processer som:
|
||||
- DNA-replikation
|
||||
- Transkription
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Histonsvansar
|
||||
|
||||
## Struktur
|
||||
- N-terminala delar (främst H3 och H4) sticker ut från nukleosomen.
|
||||
- Dessa svansar påverkar hur hårt histoner binder DNA.
|
||||
|
||||
## Modifieringar
|
||||
- Modifieringar alters styrka i bindningen:
|
||||
- **Acetylering**
|
||||
- Neutraliserar positiva laddningar på lysin/arginin
|
||||
- → svagare bindning till negativ DNA-ryggrad
|
||||
- **Metylering**
|
||||
- Flera andra modifieringar förekommer
|
||||
|
||||
### Funktion
|
||||
- Modifieringar kan **aktivera eller repressa** genuttryck.
|
||||
- Detta är **epigenetisk reglering** → styrning utan förändring i DNA-sekvensen.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Histonkoden
|
||||
- Den specifika **kombinationen** av modifieringar är avgörande.
|
||||
- Kallas populärt **”histonkoden”**.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Histoner vid DNA-replikation
|
||||
- Nukleosomer tas bort av replikationsmaskineriet och byggs om direkt bakom replikationsgaffeln.
|
||||
- Gamla histoner fördelas **jämnt** mellan de två dottersträngarna.
|
||||
- Detta ger **semikonservativ nedärvning** av epigenetiska markeringar.
|
||||
- Specialiserade proteinmaskiner reglerar modifieringar (mer i termin 3).
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Kromatinets organisation i högre nivåer
|
||||
|
||||
## Organisation
|
||||
- **A:** 30 nm-fiber i interfas-kromosom
|
||||
- **B:** Nukleosomer längs DNA
|
||||
|
||||
## Loopar och protein-ställningar
|
||||
- DNA organiseras även i **loopar**, som fästs vid proteinstrukturer.
|
||||
- Loopars aktivitet kan regleras via:
|
||||
1. **Histonmodifieringar**
|
||||
2. **Topoisomeraser**
|
||||
|
||||
Dessa styr **åtkomlighet och packning** av det genetiska materialet.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Sammanfattning
|
||||
- Flera nivåer av DNA-packning krävs för att få plats i cellkärnan.
|
||||
- Reglering sker både via histonmodifieringar och strukturell organisering av kromatin.
|
||||
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/Kromatin/Slides.pdf.pdf
LFS
Normal file
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/Kromatin/Slides.pdf.pdf
LFS
Normal file
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,403 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- rna-syntes
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
Claes Gustavsson Biomedicin
|
||||
Genexpression, DNA-replikation, kommer tillbaka på T3
|
||||
|
||||
### Basala mekanismer vid transkription
|
||||
Bakterier kommer upp på föreläsningen
|
||||
Prokaryota:
|
||||
- Har inget kärnmembran
|
||||
- Många av dessa processer sker på samma plats
|
||||
Eukaryota
|
||||
- Mer tillfälle för reglering, en viktig aspekt,
|
||||
- Det är så vi styr vilka proteiner som ska finnas i en given cell
|
||||
- Många olika processer, kön/fett/lever, aktivitet, vad den ska göra vid ett tillfälle
|
||||
- Många av detta kan vara i olika sjukdomar och standardläkemedel t.ex. kortison
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120092257.png]]
|
||||
Röd och blå sträng basparar
|
||||
Gula är RNA polymeras
|
||||
Poäng är att visa funktion
|
||||
Skapar nytt RNA (grön sträng)
|
||||
Utnyttjar basparinformation och gör en kopia i form av RNA
|
||||
Riktning viktning, dess rörelse, åt höger
|
||||
Måste sära lite på de här strängarna
|
||||
Viktig funktion är att separera strängarna så de kommer isär så man kan läsa av och skapa RNA som blir längre och längre allteftersom den rör sig i den riktningen
|
||||
Sker ei 5→3 riktning
|
||||
- första nukleotiden som sätts in är i 5' (röd ppp)
|
||||
- i 3' kommer det in nya hela tiden
|
||||
- för varje protein bildar en fosfordiesterbrygga, som innehåller ett fosfat
|
||||
- från ATP, 2 ATP spjälkas bort som ger energi i den här processen
|
||||
- Men i 5' änden finns det 3 fosfat (ppp)
|
||||
- VIKTIG POÄNG KOMMER TILLBAKA
|
||||
- Cellen vet att det är ett riktigt/syntetiserat RNA genom att titta på de tre ppp, då vet man att det är en startplats för transkriptionen
|
||||
- den gröna strängen är en kopia av den blå, men de läser av den röda
|
||||
- blå kallas kodande
|
||||
- röd mall strängen, den man läser av
|
||||
- man skriver alltid ner kodandesträngen, inte mallen
|
||||
- rewinding går igen bakom (början/slut)
|
||||
-------
|
||||
![[Pasted image 20251120092944.png]]
|
||||
går att se bubblan till höger i blåsträng, ungefär 17 baspar lång
|
||||
bubblan är temporär, som finns inne polymeraset, så går den igenom bakom och öppnas upp framför
|
||||
2006 fick någon Nobelpriset för att förklara det här
|
||||
|
||||
Två viktiga förmågor i RNA-polymeras
|
||||
- öppna för att komma åt informationen
|
||||
- hjälper till att skapa den nya kedjan
|
||||
- har en liten pool, en öppning som suger in nukleotider som en dammsugare, så de kommer in till det aktiva sätet i enzymet
|
||||
- enzymen kan vara väldigt stora, men aktiva sätet kan vara väldigt litet
|
||||
- åker in genom en tunnel, precis vid 3'-änden där den nya nukleotiden ska sättas
|
||||
- kan känna av bassekvenens i den där mallsträngen
|
||||
- efter reaktionen bildas en fosfyresterbindning
|
||||
- när trifosfatet spjälkar
|
||||
- finns det lite joner, Mg2+, kan ibland vara mangan, en liten jon som hjälper till att nukleotiden landar i rätt position
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120093249.png]]
|
||||
|
||||
Finns 3 stycken RNA polymeraser
|
||||
- I + III
|
||||
- De har en mer specialiserade funktion, bara vissa
|
||||
- I
|
||||
- Upphovt till ribosomalt RNA, de som bygger upp själva ribosomen. Den läser av ett antal av de ribosoma RNA
|
||||
- FRÅGA: Numrerna är hur de rör sig i vissa röra, namnen beror på hur snabbt de sendimenterade, från 40-talet, idag skulle vi aldrig ge de namnen, men de har stannat kvar
|
||||
- Hände innan man fick reda på DNA koden fungerade
|
||||
- II
|
||||
- Pratar mycket om den här för att det är det enzymet som tar hand om skapandet av mRNA
|
||||
- VI har väldigt många proteinkodadnde mRna som ger cellens olika funktioner
|
||||
- spelar stor roll fysiologisk
|
||||
- snRNA kommer vi tillbaka till
|
||||
- III
|
||||
- Den läser av ett av det ribosoma RNA, tar också hand om de små tRNA klöver liknande strukturerna,
|
||||
Finns också ett i mitokondrier men det ska vi tala om i T3
|
||||
|
||||
Ser olika efekter på 𝛼-amanitin det ==behöver vi inte komma ihåg==
|
||||
- men vi tar upp det eftersom det slår mot T2, kanske vi stöter på när vi är färdiga läkare, finns i den lömska flugsvampen
|
||||
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120093433.png]]
|
||||
Ute i cytoplasman, det oranga är ribosomalt RNA molekyl, de bildar en gemensam struktur, det är mycket en blandning av proteiner och RNA. När man hör om proteiner och socker och RNA och allt var det är, utövar vissa saker, RNA är en informationsbärare och så. I våra celler används det som finns (det d en har), RNA kan mycket väl fungera som enzymer, finns inga klara/exakta funktioner, grov förenkling att säga att RNA bara är en informationsbärare, den är med i olika processer som man ser ovan
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120093609.png]]
|
||||
Får mer föreläsningar om detta
|
||||
Den stora subenheten består av mycket RNA som bygger denna strukturer
|
||||
Läses av tRNA molekyler, som kommer in och läser av inne i ribosomen.
|
||||
|
||||
RNA är inte bara mRNA, det är också de molekyler som läser av, som också är med och bygger upp ribosomen
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120094230.png]]
|
||||
Allt nedanför är polymeras II
|
||||
|
||||
Våra kromosomer är väldigt stora, 3 miljarder baspar är storleken på genomet. Det är en utmaning för RNA-polymeraset att hitta rätt
|
||||
|
||||
När man tittar lite mer noggrant, ungefär 98,5% utav DNA de ger inte upphov till några genprodukter. Bara ett icke-kodande historier som finns där. Gäller att hitta rätt i hela det här genomet så man kan starta på rätt ställe.
|
||||
Generena är lite luriga eftersom de finns sällan i ett enda stycke, de kommer ofta i små delar som måste klistras ihop (splicing). Det är en utmanining att hitta rätt.
|
||||
|
||||
Kanske börja transkriberas vid orange, kan bara hitta det via de svaga, TATA-boxen, men så svårt att man behöver en enhancer för att hitta det.
|
||||
|
||||
-----
|
||||
![[Pasted image 20251120094424.png]]
|
||||
DNA polymeras har svårt att hitta rätt själv, behöver hjälp
|
||||
Behöver hitta en promotr
|
||||
promotor
|
||||
- är den regionen där poymerasen kan initiera transkription
|
||||
- exakt hur den ser ut kan variera
|
||||
- men på sliden finns det den typiska, hur den ser ut
|
||||
- binder där det står promotor ovanför, för att starta transkriptionen
|
||||
- man brukar rita det som en pil där det startar, se Inr
|
||||
- pilen anger var man lägger ner den första nukleotiden
|
||||
- det är +1, det är det första som läses av och blir RNA
|
||||
- Åt höger ökar det +10, +20 osv fortsätter, det är ett sätt att veta hur lång RNA-polymeraset har kommit
|
||||
- Hjälper åt att styra, gasar och bromsar
|
||||
- Åt vänster går det nedåt, -10, -20. Finns dock ingen nolla!
|
||||
- varje siffra representerar ett baspar
|
||||
- Promotorn brukar man hitta vid en TATA-box
|
||||
- brukar ligga ungefär vid -25 till -30
|
||||
- TATA-box
|
||||
- är egentligen bara en bit där det finns mycket ATATATTATA
|
||||
- AT basbaren är lätta att smälta, då det bara finns 2 vätebindningar
|
||||
- Inr-element
|
||||
- baspar där det håller på att start (BEHÖVER INTE KUNNA)
|
||||
- skiljer sig ganska mycket åt, svårt att se ett speciellt mönster
|
||||
- inte speciellt **konserverad**, ser olika ut på olika gener
|
||||
- Enhancer
|
||||
- Pratar mer i T3
|
||||
- Finns stimulator som slår på genbygget, förstärkare på svenska
|
||||
- Kan ligga mer än 1000 bp ifrån, kan hjälpa till att starta
|
||||
----
|
||||
RNA polymeras II behöver hjälp av följande faktorer för att igenkänna
|
||||
promotorn och initiera transkription
|
||||
• 6 basala faktorer
|
||||
• TFIIA
|
||||
• TFIIB
|
||||
• TFIID
|
||||
• TATA-binding protein (TBP)
|
||||
• TBP associated factors (TAFs)
|
||||
• TFIIE
|
||||
• TFIIF
|
||||
• TFIIH
|
||||
• Uppbyggt av 10 subenheter, bl.a. ett proteinkinas och ett DNA helikas.
|
||||
Kinaser är enzymer som kan överföra en fosfatgrupp (t.ex. från ATP) till
|
||||
proteiner eller andra molekyler.
|
||||
|
||||
|
||||
Essentiella: de behöver man på alla gener, de är essentiella
|
||||
De har lätt, de har hört **T**ranskriptions**F**aktor **II** A, B, D, E, F, H
|
||||
- C och G har tagits bort, misstag av forskningen
|
||||
|
||||
D och H är de viktigaste
|
||||
D:
|
||||
- första faktorn, det är den som startar
|
||||
- innehåller flera olika subenheter, RNA-polymeras är faktiskt 12 olika proteiner som bygger upp, stora proteinkomplex
|
||||
- D är ett exempel består av 13-14 olika
|
||||
- Proteinet som är intressantat för oss är
|
||||
- TATA-bindande proteinet TBP
|
||||
- det är det som binder till tataboxen
|
||||
- känner igen och binder dit
|
||||
- TBP associarade kallar man de andra TAFs
|
||||
-
|
||||
H:
|
||||
- sista faktorn, som gör att transkriptionen sticker iväg
|
||||
- Också ett multiproteinkomplex med 10 subenheter
|
||||
- proteinkinas
|
||||
- enzymer som överföra en fosfatgrupp på ett protein, eller på ett socker, så det sätter på ett annat protein
|
||||
- DNA helikas
|
||||
- det ska vi prata mer om imorgon
|
||||
- det kan sära på DNA
|
||||
- behövs för att skapa transkriptionsbubblan, hjälpa till med det dubbelsträngade DNA, så man kan få en bubla
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120095449.png]]
|
||||
TBP känner igen TATA-boxen, känner igen en viss proteinsekvens, den är lite lustig eftersom den binder till minor groove, det brukar inte proteiner göra, och sen gör den en kraftig böj i DNA, se bilden ovanför, det är i princip 90 grader, sätter sig som en sadel i minor
|
||||
|
||||
-----
|
||||
![[Pasted image 20251120095744.png]]
|
||||
Allt det här sker i en sekvens
|
||||
1. det första som händer är att det TATA-bindande proteinet binder till TATA-boxen
|
||||
2. Sen kommer A, sen B osv
|
||||
3. Den sista är H, den kör igång med sin helixas och kinasaktivtet
|
||||
Brukar kallas ett preinitieringskomplex, redo att starta men har inte startat.
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120095916.png]]
|
||||
|
||||
- helias som smälter och skapar enkelsträngat
|
||||
- kinas aktivtet fosfylerar RNA polymeras II
|
||||
- så själva RNA polymeras II fosfoluysear så att de släpper och sticker iväg
|
||||
- man ger gas, färdig och ladda, men för att sticka iväg krävs ett enzym
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120100019.png]]
|
||||
|
||||
I vanlig fall är det inte mycket fosfat, men sen sätts det på och sen när det går igång stå trillar fosfaten av
|
||||
|
||||
fosfaterna sätts inte på var som helst, de sätts på en liten struktur som ser ut som en svans, en lång proteinstruktur och åker efter RNA-polymeraset som en svans, den är faktiskt jättelång
|
||||
det är den svansen som har en ganska otydlig struktur, det är den som repeteras och fosfyleras, beroende på om RNA-polymerases transkriberas eller ej, sätts på av beroende vad som sker. det är en cykel
|
||||
|
||||
CTD
|
||||
- c-terminala domänen är där fosforsvanen sitter
|
||||
- bildar ingen alpha helix/beta etc, den bara sitter fast hänger efter
|
||||
- den har massa aminosyror som förstör, den ligger och flackar
|
||||
- har mycket aminosyror som kan fosfolyserar, massa gånger
|
||||
- 250 platser som man kan fosfolysera den här svansen, en riktig omfattande
|
||||
- först är de väldigt lite fosfater, då sticker polymeraset iväg
|
||||
- när genen är klar trillar de av
|
||||
- sen ligger det och väntar och laddas
|
||||
-
|
||||
-----
|
||||
Filmer
|
||||
|
||||
https://www.youtube.com/watch?v=SMtWvDbfHLo
|
||||
|
||||
Här i börjar TIID med TPB ser ni böjen på DNAt som är rött
|
||||
DEn är bunden och sitter till promotorn
|
||||
sen kommer de andra faktorerna in
|
||||
sen kommer de in binder
|
||||
till sist har man fått in alla faktorer
|
||||
nu kommer en enhancer (pratar ej hur det går till nu)
|
||||
när allt är igång med initierings
|
||||
aktivatorn
|
||||
sen kämnas alla kvar
|
||||
|
||||
sen ser man bubblan i slutet
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120102405.png]]
|
||||
|
||||
Att avläsa DNA är bara första delen av att skapa ett mRNA
|
||||
De olika stegen när man modiferar eller ändrar brukar man kalla **RNA processing** gör det färdigt för att det ska vara moget
|
||||
|
||||
Sliden ovanför är sammanfattande
|
||||
|
||||
Börjar med primärt RNA transcript och läser av hela, startar from promotorn, den här kopian som man ska jobba med
|
||||
1. Sätter på en struktur i 5'-änden en CAP
|
||||
2. Man stoppar transkriptioenn på ett intressant sätt, det är RNA polymeraset i säg stoppar det inte, sen kommer det ut en bit RNA som ser ut på ett rätt sätt, det finns ett enzym som kommer in och klyver det, då känner RNA av att det klippts av och då stannar det
|
||||
3. Sen sätter man på en PolyA-svans som bara sätts på, det kommer inte ifrån genen, man tar bort stora stycken av genen
|
||||
4. Splicing: Innehåller både exon och introner (icke kodande). man tar bort intronen som inte ska vara med
|
||||
1. splitsning när man jobbar med rep, handlar om att sätta ihop de röda exonerna
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120102841.png]]
|
||||
|
||||
5' änden har 3 fosfatgruppar, capping enzymer känner igen 5'-änden, det som händer är att enzymerna sätter på en extra nukleotid, en guanin. Den röda uppe i bilden. De känner igen början, det är här vi jobbar, de sätter på den lite lustigt, sätter på den upp-och-ner-på, så är det en 5'-5' binding
|
||||
Det är en trifosfatbro
|
||||
Det sker väldigt snabbt, efter 25 nukleotider, det jobbar och när det går.
|
||||
Sen direkt sätter den på den lika cappen
|
||||
|
||||
Poängen är att
|
||||
- skydda mRNA så cellen inte gör sönder det, från att degraderas.
|
||||
- stimulerar även proteinsyntesen
|
||||
|
||||
FRÅGA: är 25 hur lång kedjan är inne i polymerasen?
|
||||
|
||||
-----
|
||||
![[Pasted image 20251120103237.png]]
|
||||
Capping sker först
|
||||
Sen sker två saker på samma gång och det är att man avslutar transkription /terminerar OCH sätter på en RNA-svans
|
||||
|
||||
RNA kommer ifrån bubblan, det dyker upp en klyvningssignal AAUAAA, då finns det endonukleaser
|
||||
|
||||
Introducerar endonukleas/exonukleas och enzymer som utför det
|
||||
|
||||
Efter klyvningen frigörs RNA, det stoppar transkriptioen, AAUAAA lockar även tillsig poly(A)polymeraset, som sätter på en kedja AAA($A_n$) på 3' änden
|
||||
|
||||
FRÅGA: vilka bindingar skapas med 3' OH gruppen och aminosyrorna?
|
||||
|
||||
-----
|
||||
![[Pasted image 20251120103622.png]]
|
||||
Svansen anger RNAs halveringstid i cytosolen
|
||||
- viktigt sätt att reglera hur mycket proteiner man ska få
|
||||
Ju äldre RNA det har funnits, det kortare blir svansen. T3 förklarar mer
|
||||
|
||||
Det stimulerar och translation. Både capen och dna-svansen.
|
||||
|
||||
Finns alltid en sträcka i början och slutet som inte är med i proteinbilden, de untranslated regions (UTR), finns alltid sådana regioner.
|
||||
|
||||
Struktur
|
||||
- cap
|
||||
- 5' UTR
|
||||
- Coding Sequence
|
||||
- 3' UTR
|
||||
- PolyA-svans
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120104003.png]]
|
||||
|
||||
Vi har en cap, den gröna saken.
|
||||
De kommer ganska nära varandra när ribosomen ska börja använda, ribosomen kan veta att det är ett mRNA, men den vet också att den här dna molekylerna har båda delarna.
|
||||
Man kollar att det finns en giltlig cap och en svans (PolyA), måste finnas båda för att det ska vara värt
|
||||
Det heter closed loop structure, säkerställa att ribosomerna arbetar på en intakt sekvens
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120104141.png]]
|
||||
|
||||
Gener kan vara väldigt lång, de finns icke-kodande delar som eter **introner** som ska tas bort
|
||||
det som vi ska behålla heter **exoner** de delar som ska finnas kvar och få en fungerande RNA molekyl
|
||||
|
||||
I bilden ovanför ser man hur intronerna försvinner, sen har man cap och svans, det är den mogna
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120104236.png]]
|
||||
|
||||
Till skillnad från transkription, eftersm de har konstiga sekvenser.
|
||||
Det har dock inte introner, det finns väldigt specifika sekvensker vad introner börjar och slutar, man burkar kalla det för **splice site** ska tas bort från 5' slice site till och med 3' splice site
|
||||
|
||||
Man vet att det alltid finns någonting som är ett greningsställe (branching), det är alltid ett A, det är det som är ett intron, det är lätt att hitta det, t.ex. via datorn. jättelätt att hitta.
|
||||
|
||||
viktigt att det sker på rätt sätt, att intronerna tas bort annars kan de ge massa olika sjukdomar.
|
||||
![[Pasted image 20251120104417.png]]
|
||||
Ett exempel är talassemi är en ärftligt sjukdom, ett abnormal hemoglobin.
|
||||
Lite som sickle-cell-anemi lite samma sak, att man stör funktion hos blodkropparna, men det är inte bara negativt. Men den råkar skydda mot malaria, då kan det vara en sjukdom kan vara ett jätteproblem för individen men samtidigt skyddar mot malaria
|
||||
Men de finns oftaas för att de också har en positiv effekt
|
||||
|
||||
blodkropparna fungerar inte som de ska, de ge upphov till blodbrist eftersom de förstörs, kroppen kompsenser genom att bilda mer blod, mer benmärg, då börjar man få benmärg som växer till, det kan växa till lite överallt, i benen då blir man benskör eller ben som inte brukar ha benmärg, t.ex. skallben men det här barnet har talassemi och för att kompensera för de låga blodvärderna så trycker kroppen upp benmärgen och då får man de här förändringarna i skallbenet, det är det som ger benskörhet.
|
||||
|
||||
förstoring av lever, mjälte sen får man hjärtsvikt för mer blod behöver pumpas
|
||||
|
||||
-----
|
||||
![[Pasted image 20251120104737.png]]
|
||||
|
||||
Talassemi orsakas av att nytt splice site, som är felaktig genom en punktmutation.
|
||||
|
||||
Man kan inte anväanda intronet som en kodingsekevens, det kan finnas t.ex. ett STOP kodon inne i intronen, man får en mutation inne i introen, så det ser ut som ett nytt splice site, men nu dyker det upp ett nytt här inne och man får en mutation. Kan ta bort intronerna, missuppfatta och får en felaktig splicing som gör att man behåller en del av intronet.
|
||||
Behåller en liten del av det och då får man inte hela proteinet. Men det kanske inte händer hela tiden, kanske bara 70% men det räcker för att få den här sjukdomen
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120105000.png]]
|
||||
|
||||
Det är en relativt enkelprocess
|
||||
|
||||
Vi har exon 1 och exon 2 som vill ta bort intronet som ligger imellan, man gör så att A ligger nära greningstillfället.
|
||||
När det böjs på det här stället, så kommer det spontant att ge på den här fosforyesterbryggan, det går att göras på egen hand utan en enzym, det är ovanligt men det finns.
|
||||
i 2' OH vid A är det inblandat på båda sidor, det är ledigt och kan binda till splice siten då kan den reagera, då bryts bindningen. På det sättet frigörs det här exonet och då har det en fri 3'-ände, då slår det upp och vänder.
|
||||
Det är två fosforysesterbryggor som byter plats, då kopplas exonerna ihop och det som är kvar är bara resten, det är bara en lassostruktur, bara ett larealt.
|
||||
KORT: Splicing handlar om att böja saker så det hamnar rätt
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120105345.png]]
|
||||
|
||||
---
|
||||
![[Pasted image 20251120105404.png]]
|
||||
|
||||
Det finns ett proteinkomplex som heter splicozomer, den hjälper till att böja RNAt så den här reaktionen kan se.
|
||||
Hur hittar den intromerna så exakt?
|
||||
Den har med så små RNA-molekyler själv, består av proteiner och RNA. Det är de som kallas snRNA - small nuclear RNA.
|
||||
De har förmåga att baspara. Den hittar 5' och 3' och binder sen sker reaktionen spontant.
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120105531.png]]
|
||||
|
||||
Den långa svansen på C-terminalen spelar en roll, det visar sig vara en platform för capping/splicing/polyadenering kan alla binda dit, om vi tänker på att vi ska göra det här processerna, är det viktigt att faktorerna hittar rätt, ett sätt att hitta rätt är att de binder till RNA-polymeraset, de följer med på ryggen på den långa svansen, då åker det med. De är färdiga och är på plats. när RNA börjar dyka upp så är det väldigt lätt att de dyker upp.
|
||||
De första som händer är att de cappas, sen splicar det
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251120105722.png]]
|
||||
|
||||
den c-terminal svansen är en plattform för de enzymer som behöver jobba på det omogna, de slipper leta, det är redan på rätt ställe så gör det mycket enklare att utföra det här.
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120105759.png]]
|
||||
|
||||
Varför har vi intron överhuvudtaget?
|
||||
Det gör att vi kan väldigt många exon och att vi från en och samma gen skapa olika produkter. Det finns något som heter alternative splicing, det kommer med på T3.
|
||||
|
||||
Man behöver inte använda alla exon alltid, man kan välja
|
||||
- 1-2-4-5-6
|
||||
- 1-3-5-6
|
||||
- 1-3-4-5-6
|
||||
|
||||
50000 gener, men 200000 gener, olika mRNA
|
||||
|
||||
det går aldrig att ändra ordningen, den är alltid samma.
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120110037.png]]
|
||||
|
||||
I våra hörselkanaler har vi 500 olika mRNA varianter, ni som inte hör perfekt har problem med splicing. Felsplicade.
|
||||
|
||||
---
|
||||
![[Pasted image 20251120110123.png]]
|
||||
Samma sak för olika vävnader
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251120110135.png]]
|
||||
|
||||
Splicing relaterade sjukdom, som kan ge upphov till allvarliga sjukdomar. Demens, blodsjukdom osv
|
||||
Vissa saker kan man behandla genom att styra splicingen
|
||||
@@ -0,0 +1,23 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- anteckningar
|
||||
- rna-syntes
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### Instuderingsfrågor - RNA-syntes och processning
|
||||
#### 1. Hur ser en transkriptionsbubbla ut?
|
||||
#### 2. Vilka tre typer av RNA-polymeraser finns i kärnan och vilka gener transkriberar de?
|
||||
#### 3. Vad är alfa-amanitin?
|
||||
#### 4. Vilka sekvenselement hittar man vid en eukaryot promotor?
|
||||
#### 5. Hur bildas preinitieringskomplexet?
|
||||
#### 6. Vilka aktiviteter hos TFIIH startar transkriptionen?
|
||||
#### 7. Vilken roll spelar CTD (den C-terminala domänen) vid transkription och processning
|
||||
#### av mRNA?
|
||||
#### 8. Hur processas den primära RNA-molekylen för att bilda moget mRNA?
|
||||
#### 9. Vad är en 5’-cap och vilken funktion har den?
|
||||
#### 10. Vad är en poly(A) svans, hur sätts den på och vilken funktion har den?
|
||||
#### 11. Vad är intron och exon?
|
||||
#### 12. Beskriv de grundläggande stegen vid splicing!
|
||||
#### 13. Vad är alternativ splicing? Vilken betydelse har denna process?
|
||||
Binary file not shown.
2367
content/Biokemi/Cellulära processer/RNA syntes/RNA syntes Kurslitteratur.md
Executable file
2367
content/Biokemi/Cellulära processer/RNA syntes/RNA syntes Kurslitteratur.md
Executable file
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/RNA syntes/RNA syntes Kurslitteratur.pdf.pdf
LFS
Executable file
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/RNA syntes/RNA syntes Kurslitteratur.pdf.pdf
LFS
Executable file
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,16 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- lärandemål
|
||||
- rna-syntes
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
|
||||
- Basala mekanismer vid transkription
|
||||
- RNA pol I, II och III.
|
||||
- RNA processing (capping, polyadenylering, splicing).
|
||||
- snRNA.
|
||||
|
||||
Beskriva hur information i cellens DNA översätts till RNA.
|
||||
Modifieringar av eukaryot mRNA.
|
||||
@@ -0,0 +1,95 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfrågor
|
||||
- rna-syntes
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
Hur kan en mutation i ett icke-kodande intron ge upphov till sjukdom, t.ex. talassemi?
|
||||
|
||||
Vid initiering av RNA polymeras II-beroende transkription ingår flera basala transkriptionsfaktorer.
|
||||
Vilket/vilka påstående(n) om denna process stämmer?
|
||||
|
||||
- TFIIB fosforylerar den C-terminala domänen (CTD) på RNA polymeras II.
|
||||
- TFIIF är den första faktor som binder till promotorn.
|
||||
- TFIIE Binder till TATA-boxen.
|
||||
- TFIIH kan smälta dubbelsträngat DNA med sin helikas-aktivitet.
|
||||
|
||||
Förklara hur korrekturläsning fungerar på molekylär nivå under bakteriell replikation. (2p)
|
||||
|
||||
Vilken roll spelar Mediatorn vid transkriptionell aktivering? (2p)
|
||||
|
||||
Vilket/vilka av följande alternativ beskriver en funktion för poly-A svansen i 3'-änden på eukaryot mRNA? (1p)
|
||||
|
||||
**Välj ett eller flera alternativ:**
|
||||
|
||||
- Reglerar mRNA-molekylens halveringstid
|
||||
- Skyddar mot felaktig splicing
|
||||
- Samverkar med 5'-cap för att stimulera translation
|
||||
- Stimulerar transport av mRNA in till cellkärnan
|
||||
|
||||
Vilket protein behövs ofta för att initiera transkription av bakteriellt RNA-polymeras? Hur underlättar det initieringen? (2p)
|
||||
|
||||
Vad är intron och exon? (2p)
|
||||
|
||||
Hur kan en punktmutation i ett intron leda till human sjukdom? (2p) (Max 25 ord).
|
||||
|
||||
Vid initiering av RNA polymeras II-beroende transkription ingår flera basala transkriptionsfaktorer.
|
||||
|
||||
Vilka två av följande påståenden är korrekta?
|
||||
|
||||
- TBP binder till TATA-boxen.
|
||||
- TFIIB fosforylerar den C-terminala domänen (CTD) på RNA polymeras II.
|
||||
- TFIIF är den första faktor som binder till promotorn.
|
||||
- TFIIH kan smälta dubbelsträngat DNA med sin helikas-aktivitet.
|
||||
|
||||
A) Var återfinns alfa-amanitin i naturen?
|
||||
B) Vilket enzym inhiberar denna substans?
|
||||
|
||||
Vilka två av följande alternativ beskriver funktioner för poly-A svansen i 3'-änden på eukaryot mRNA?
|
||||
|
||||
- Stimulerar transport av mRNA in till cellkärnan.
|
||||
- Skyddar mot felaktig splicing.
|
||||
- Stimulerar translation.
|
||||
- Reglerar mRNA-molekylens halveringstid.
|
||||
|
||||
Vid initiering av RNA polymeras II-beroende transkription ingår flera basala transkriptionsfaktorer.
|
||||
|
||||
Vilka två av följande påståenden är korrekta?
|
||||
|
||||
- TBP binder till TATA-boxen.
|
||||
- TFIIF är den första faktor som binder till promotorn.
|
||||
- TFIIB fosforylerar den C-terminala domänen (CTD) på RNA polymeras II.
|
||||
- TFIIH kan smälta dubbelsträngat DNA med sin helikas-aktivitet.
|
||||
|
||||
Vilka två alternativ är korrekta vad gäller 5' cap hos eukaryot mRNA? (1p)
|
||||
- Stimulerar syntes av polyA-svansen.
|
||||
- Skyddar mot felaktig splicing.
|
||||
- Skyddar mRNA från nedbrytning.
|
||||
- Består av nukleotid bunden via en 5’
|
||||
|
||||
Hur kan en mutation i ett icke-kodande intron ge upphov till sjukdom, t.ex. talassemi?(4p)
|
||||
|
||||
Vilka två påståenden stämmer om splicing? (2p)
|
||||
|
||||
- Vid alternativ splicing kan även exon tas bort.
|
||||
- Greningsstället är alltid ett G.
|
||||
- Spliceosomen består av både proteiner och RNA.
|
||||
- En lariatstruktur består alltid av två sammanlänkade exoner.
|
||||
|
||||
Vid initiering av RNA polymeras II-beroende transkription samverkar flera basala transkriptionsfaktorer. Vilka två påståenden om denna process stämmer? (2p)
|
||||
|
||||
- TFIIH kan smälta dubbelsträngat DNA med sin helikasaktivitet.
|
||||
- TFIIB fosforylerar den C-terminala domänen (CTD) på RNA polymeras II.
|
||||
- TBP ingår som en subenhet i det större TFIIF-komplexet.
|
||||
- TBP binder till TATA-boxen.
|
||||
|
||||
Vilken är den biologiska betydelsen av den 5’-cap som återfinns på mRNA i eukaryota celler? (4p)
|
||||
|
||||
Vilka två påståenden om RNA-splicing är korrekta? (2p)
|
||||
|
||||
- Spliceosomen består av både RNA och proteiner.
|
||||
- Splicingprocessen sker i cellens cytoplasma.
|
||||
- Splicing sker endast i prokaryoter.
|
||||
- En lariatstruktur bildas.
|
||||
@@ -0,0 +1,107 @@
|
||||
# RNA-syntes och processning
|
||||
|
||||
## Basala mekanisser vid transkription
|
||||
- Initiering
|
||||
- Elongering
|
||||
- Terminering
|
||||
|
||||
## Tre huvudsakliga RNA-polymeraser
|
||||
- RNA-pol I
|
||||
- RNA-pol II
|
||||
- RNA-pol III
|
||||
- Specialiserade: snRNA-polymeras, mitokondriellt RNA-polymeras
|
||||
|
||||
## Översikt – bakterier
|
||||
- Bakterier saknar cellkärna → transkription och translation sker samtidigt
|
||||
|
||||
## Ribosomen
|
||||
- Ca 2/3 rRNA
|
||||
- rRNA har central katalytisk roll
|
||||
- Lilla subenheten: proteiner + 16S rRNA
|
||||
|
||||
## α-Amanitin
|
||||
- Från lömsk flugsvamp (södra/mellersta Sverige)
|
||||
- Hämmar RNA-pol II
|
||||
- Latent fas 6–24 h → leverskada + njurskada
|
||||
- Symptom senare: kräkningar, blodiga diarréer
|
||||
- Dödsfall framförallt i södra Europa
|
||||
|
||||
## Protein-kodande DNA
|
||||
- Endast liten del av genomet kodar för proteiner
|
||||
|
||||
# RNA-pol II-promotorn
|
||||
|
||||
## Promotorelement
|
||||
1. TATA-box (−25 till −30)
|
||||
2. Initiator-element (Inr) vid TSS
|
||||
- Konsensus: (C/T)(C/T)AN(A/T)(C/T)(C/T)
|
||||
3. Enhancers
|
||||
- Kan ligga >1000 bp bort
|
||||
|
||||
# Basala transkriptionsfaktorer
|
||||
RNA-pol II behöver:
|
||||
- TFIIA
|
||||
- TFIIB
|
||||
- TFIID (innehåller TBP + TAFs)
|
||||
- TFIIE
|
||||
- TFIIF
|
||||
- TFIIH (helikas + kinas)
|
||||
|
||||
## TBP och TFIID
|
||||
- TBP binder TATA-box → böjer DNA ~90°
|
||||
- TBP ingår i TFIID
|
||||
|
||||
# Preinitieringskomplex (PIC)
|
||||
1. TFIID binder TATA + Inr
|
||||
2. TFIIA binder
|
||||
3. TFIIB binder
|
||||
4. RNA-pol II + TFIIF ansluter
|
||||
5. TFIIH och TFIIE ansluter
|
||||
|
||||
## TFIIH
|
||||
- Helikas → smälter promotor-DNA
|
||||
- Kinas → fosforylerar CTD på RNA-pol II
|
||||
|
||||
# CTD – C-terminala domänen
|
||||
- Repeatrad: Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser × 52
|
||||
- Ofosforylerad → binder PIC
|
||||
- Fosforylerad → startar transkription
|
||||
- Defosforyleras efter terminering
|
||||
|
||||
# RNA-processning
|
||||
|
||||
## Exon och intron
|
||||
- Exon = del som behålls
|
||||
- Intron = del som klipps bort
|
||||
|
||||
## 5’-Capping
|
||||
- Guanin kopplas via 5'–5'-trifosfatbindning
|
||||
- Sker efter ~25 nt
|
||||
- Skyddar mot degradering
|
||||
- Krävs för effektiv translation
|
||||
|
||||
## Poly(A)-svansen
|
||||
- 60–250 adenin
|
||||
- Bestämmer mRNA-livslängd
|
||||
- PABP stabiliserar och stimulerar translation
|
||||
- Svansen förkortas → mRNA bryts ned
|
||||
|
||||
## Closed-loop-struktur
|
||||
- 5’-cap + Poly(A) + PABP
|
||||
- Säkerställer att ribosomer arbetar på intakt mRNA
|
||||
|
||||
# Splicing
|
||||
- Exon behålls, intron tas bort
|
||||
- Kräver splice-sites
|
||||
- Punktmutation kan skapa nytt splice-site → exempel: talassemi
|
||||
|
||||
## Spliceosomen
|
||||
- snRNA + proteiner
|
||||
- Utför splicing
|
||||
|
||||
## Alternativ splicing
|
||||
- Samma gen → många proteiner
|
||||
- Innerörats hårceller: >500 mRNA-varianter (Ca²⁺-aktiverad K⁺-kanal)
|
||||
- En gen kan ge två hormoner via alternativa splice-mönster
|
||||
|
||||
![[RNA syntes Slides.pdf.pdf]]
|
||||
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/RNA syntes/RNA syntes Slides.pdf.pdf
LFS
Normal file
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/RNA syntes/RNA syntes Slides.pdf.pdf
LFS
Normal file
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,59 @@
|
||||
```
|
||||
Det sitter 3 fosfatgrupper i 5'-änden
|
||||
En fosfodiesterbrygga är bindningen som kopplar ihop nukleotider i DNA och RNA. Den bildas när 3’-OH på en sockergrupp binder till 5’-fosfatet på nästa nukleotid.
|
||||
För varje nukleotid som sätts på kedjan krävs en ATP, en fosfatgrupp går in i fosfodiesterbryggan, 2 fosfatgrupper spjälkas bort som energi
|
||||
RNA kopieras av mallsträngen, den får information som är identisk med den kodande strängen.
|
||||
RNA-polymeras öppnar upp DNA-strängen så RNA kan replikeras
|
||||
RNA-polymeras öppnning är ~17 baspar lång, för att ge lagom plats för mallsträng, aktivt säte och växande RNA, utan att kosta mer energi än nödvändigt.
|
||||
NTP-kanalen är en smal, laddad tunnel som leder fria nukleotider rätt in till det aktiva sätet och ökar träffsäkerheten via elektrostatiska interaktioner.
|
||||
Ribosomen består av rRNA + ribosomala proteiner, men rRNA utgör den katalytiska kärnan.
|
||||
Pol II syntetiserar mRNA och därmed alla protein-kodande transkript.
|
||||
TATA-boxen består av en sekvens av AT-nukleotider med lägre smältpunkt (2 isf 3 vätebindingar)
|
||||
Promotor är den region av DNA som RNA polymeraset binder vid för att börja transkriptionen
|
||||
RNA-polymeras behöver hjälp att hitta startpunkten, och detta sker via promotorn, särskilt TATA-boxen och de basala transkriptionsfaktorerna
|
||||
De basala transkriptionsfaktorerna är: TFIID, TFIIA, TFIIB, TFIIE, TFIIF och TFIIH.
|
||||
TATA-boxen i promotorn ligger typiskt -25 till -30 baspar uppströms om transkriptionsstart
|
||||
De viktigaste transkriptionsfaktorerna är TFIID och TFIIH
|
||||
TFIID är transkriptionsfaktorn som startar transkriptionen
|
||||
TFIIH är transkriptionsfaktorn som startar elongeringen
|
||||
Elongering är fasen där RNA-polymeras rör sig längs DNA och förlänger RNA-kedjan genom att bygga in fler nukleotider.
|
||||
Första steget vid initiering av transkription tas när det TATA-bindande proteinet (TBP) binder in till promotorns TATA-box.
|
||||
TBP binder till minor groove och inducerar en kraftig böj i DNA -90°
|
||||
TBP ingår i ett större komplex, som kallas TFIID
|
||||
Preinitieringskomplexet börjar med TFIID binder till TATA box via TBP.
|
||||
TFIIA binder in till TFIID
|
||||
TFIIB, F, E, H binder in till TFIID
|
||||
TFIIH öppnar DNA med sin helikasaktivitet och fosforylerar CTD med sin kinasaktivitet, vilket startar elongeringen.
|
||||
CTD är den C-terminala domänen på RNA-pol II där fosfosvansen sitter och regleras genom fosforylering.
|
||||
CTD har många fosforyleringsställen där fosfatgrupper binder för att reglera polymerasets växling mellan initiering, elongering och RNA-processing
|
||||
De olika stegen när man modiferar eller ändrar RNA efter transkriptionen kallas RNA processing.
|
||||
Capping innebär att man sätter på en guaninmolekyl på 5'-änden upp och ner på, så det blir en 5' - 5' bindning.
|
||||
Capping skyddar mRNA från degradering i cytoplasman
|
||||
Capping har en stimulerande effekt i proteinsyntasen
|
||||
Capping sker väldigt snabbt, efter ungefär 25 nukleotider.
|
||||
När RNA avslutar transkriptionen dyker det upp en klyvningssignal AAUAAA
|
||||
Poly(A)-svansen sitter på 3'-änden
|
||||
Poly(A)-svansen är 60-250 nukleotider lång
|
||||
Poly(A)-svansen längd kontrollerar mRNAs halveringstid
|
||||
mRNA innehåller från 5': CAP, UTR, kodandesekvens, UTR, PolyA-svans
|
||||
Ribosomen verifierar att det finns en giltlig svans i en closed loop structure
|
||||
I splicing klipps introner bort så att extroner blir kvar
|
||||
Med alternativ splicing kan man skapa flera olika proteiner från samma mRNA
|
||||
Talassemi orsakas av att nytt splice site, som är felaktig genom en punktmutation.
|
||||
Introner har {{c1::väldigt specifika splice sites}} som markerar var de börjar och slutar.
|
||||
Ett intron tas bort från {{c1::5’ splice site}} till {{c2::3’ splice site}}.
|
||||
Alla introner har ett {{c1::branch point}} som alltid innehåller {{c2::adenin (A)}}.
|
||||
Branch point-adeninet används av spliceosomen som {{c1::angreppspunkt för första nukleofilen}} i splicingen.
|
||||
Korrekt splicing är viktigt eftersom {{c1::felaktigt kvarvarande introner kan orsaka sjukdom}}.
|
||||
Till skillnad från transkription, som sker på många olika sekvenser, kräver splicing **{{c1::exakta sekvenssignaler}}** för att fungera.
|
||||
Talassemi kan orsakas av att en punktmutation skapar ett nytt, felaktigt splice site.
|
||||
Felaktig splicing kan göra att en del av ett intron blir kvar i mRNA:t och förstör läsramen.
|
||||
Introner kan inte användas som kodande sekvens eftersom de ofta innehåller stopkodon.
|
||||
En mutation inne i intronet kan få spliceosomen att tro att det finns ett nytt splice site där.
|
||||
Delvis kvarhållet intron gör att proteinet blir förkortat eller icke-fungerande.
|
||||
RNA-pol I - 28S, 18S, 5.8S rRNA
|
||||
RNA-pol II - mRNA + miRNA + snRNA
|
||||
RNA-pol III - tRNA + 5S rRNA
|
||||
Alfa-amanitin är ett svampgift som specifikt hämmar RNA-pol II (och delvis III), vilket stoppar mRNA-syntes.
|
||||
En transkriptionsbubbla innehåller ~17 baspar öppnat DNA, en RNA-DNA-hybrid på ca 8-9 nukleotider och ett växande RNA som matas ut ur polymeraset.
|
||||
```
|
||||
@@ -0,0 +1,10 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- translation
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Ana Luis
|
||||
url: https://www.youtube.com/watch?v=gjjp-NUaCXE
|
||||
date: 2024-11-25
|
||||
title: Translationsanteckningar
|
||||
---
|
||||
@@ -0,0 +1,53 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- translation
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
föreläsare: Ana Luis
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Genetic code
|
||||
#### Describe the main features of the genetic code.
|
||||
|
||||
#### What is degeneracy of the genetic code and what its biological significance?
|
||||
|
||||
## Translation and tRNA
|
||||
#### What is translation?
|
||||
|
||||
#### What is a tRNA and what is its function in protein synthesis?
|
||||
|
||||
#### What are the general characteristics of a tRNA?
|
||||
|
||||
#### Why the 3’ CCA terminal region in a tRNA is also know as the acceptor arm?
|
||||
|
||||
#### What is the wobble effect and which base in the anticodon determines the wobble effect?
|
||||
|
||||
#### Explain why aminoacyl-tRNA synthetases are the ‘true reads’ of the genetic code?
|
||||
|
||||
#### How do aminoacyl-tRNA synthetases work? Describe active and editing sites.
|
||||
|
||||
## Ribosomes
|
||||
#### What is a ribosome and what are its different components?
|
||||
|
||||
#### Which components of the ribosome are critical to its structure and function?
|
||||
|
||||
#### Describe the three binding sites (A, P, and E) and which tRNAs are found in each site.
|
||||
#### What are the differences between bacterial and eukaryotic ribosomes?
|
||||
|
||||
#### How can the ribosome be used as a structure to development of new antibiotics?
|
||||
|
||||
## Protein translation mechanism
|
||||
#### What are the steps of protein translation?
|
||||
|
||||
#### What are the characteristics of the initiation region in bacteria?
|
||||
|
||||
#### Explain why the reading frame is establish during the initiation step of protein synthesis?
|
||||
#### How does protein initiation start and what role initiation factors play?
|
||||
#### What is the role of elongation and translocation factors?
|
||||
#### What is the role of release factors in protein synthesis?
|
||||
|
||||
#### What is a polysome and what is its biological significance?
|
||||
|
||||
#### What are the differences between bacteria and eukaryotic protein biosynthesis?
|
||||
|
||||
#### Streptomycin is a bacterial antibiotic that blocks protein biosynthesis. Describe how this antibiotic works and which step of protein biosynthesis is inhibited.
|
||||
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/Translation/Instuderingsfrågor.pdf.pdf
LFS
Normal file
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/Translation/Instuderingsfrågor.pdf.pdf
LFS
Normal file
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,16 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- translation
|
||||
- lärandemål
|
||||
föreläsare: Ana Luis
|
||||
date: 2025-11-25
|
||||
---
|
||||
|
||||
- tRNA stuktur och funktion.
|
||||
- Aminoacylering av tRNA.
|
||||
- Ribosomens struktur och funktion.
|
||||
- Mekanismen för proteinsyntes (initiering, elongering, translokation och terminering).
|
||||
- Regleringsmekanismer för proteinsyntesen
|
||||
|
||||
Beskriva överföringen av genetisk information från mRNA till protein.
|
||||
568
content/Biokemi/Cellulära processer/Translation/Slides.md
Normal file
568
content/Biokemi/Cellulära processer/Translation/Slides.md
Normal file
@@ -0,0 +1,568 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- translation
|
||||
- slides
|
||||
föreläsare: Ana Luis
|
||||
---
|
||||
|
||||
Chapter 8 and Chapter 20
|
||||
Ana Luis
|
||||
ana.luis@medkem.gu.se
|
||||
2025/04/28
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Protein Biosynthesis
|
||||
|
||||
(Translation)
|
||||
Chapter 8 and Chapter 20
|
||||
Ana Luis
|
||||
ana.luis@medkem.gu.se
|
||||
2025/04/28
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
Learning goals
|
||||
|
||||
• Explain how nucleic acid information is translated into an amino acid sequence and define the role of aminoacyl tRNA synthetases in this process
|
||||
• Protein biosynthesis requires the translation of nucleotide sequences into amino acid sequences
|
||||
• Describe features of the genetic code
|
||||
• tRNA structure and function
|
||||
• Aminoacyl-tRNA synthetases establish the genetic code
|
||||
|
||||
• Define the role of ribosomes in protein synthesis
|
||||
• Structure and function of ribosomes
|
||||
• Mechanism of protein synthesis (initiation, elongation, translocation and termination)
|
||||
|
||||
• Describe how certain chemicals can inhibit protein synthesis
|
||||
• Antibiotics and toxins inhibit protein synthesis
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
Why is important to understand the translation mechanisms?
|
||||
![[Pasted image 20251125093128.png]]
|
||||
### TRANSLATION
|
||||
|
||||
#### Inhibition of translation of specific mRNAs can lead to diseasess
|
||||
- Fragile X mental retardation syndrome:
|
||||
- absence of the set of protein isoforms, derived from
|
||||
alternative splicing of the Fragile X mental retardation
|
||||
gene 1 (FMR1)
|
||||
|
||||
#### Bacterial toxins can block of protein biosynthesis protein biosynthesis
|
||||
- Diphtheria toxin
|
||||
|
||||
#### Several antibiotics are inhibitors
|
||||
- Streptomycin
|
||||
- Tetracycline
|
||||
- …..
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Translation = the process of protein biosynthesis
|
||||
|
||||
Adenine (A)
|
||||
Cytosine (C)
|
||||
Guanine (G)
|
||||
Uracil (U)
|
||||
Nucleic acid
|
||||
|
||||
→
|
||||
|
||||
Amino acids
|
||||
(A) Alanine
|
||||
(R) Arginine
|
||||
(N) Asparagine
|
||||
(D) Aspartic acid
|
||||
(C) Cysteine
|
||||
(E) Glutamic acid
|
||||
(Q) Glutamine
|
||||
(G) Glycine
|
||||
(H) Histidine
|
||||
(I) Isoleucine
|
||||
(L) Leucine
|
||||
(K) Lysine
|
||||
(M) Methionine
|
||||
(F) Phenylalanine
|
||||
(P) Proline
|
||||
(S) Serine
|
||||
(T) Threonine
|
||||
(W) Tryptophan
|
||||
(Y) Tyrosine
|
||||
(V) Valine
|
||||
|
||||
-----
|
||||
|
||||
Translation = the process of protein biosynthesis
|
||||
|
||||
The basics of protein biosynthesis are the same across all kingdoms of life:
|
||||
• mRNA is decoded in the 5′-to-3′ direction one codon at a time
|
||||
• the protein is synthesized in the amino-to-carboxyl direction
|
||||
mRNA
|
||||
A U G G U G G C U A A G C G G U G A
|
||||
Methionine Valine Alanine Lisine Arginine Stop
|
||||
5’ 3’
|
||||
Amino group
|
||||
Carboxyl group
|
||||
Amino group
|
||||
Carboxyl
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
tRNA
|
||||
|
||||
a.a.
|
||||
Translation = the process of protein biosynthesis
|
||||
• anticodon - portion of the tRNA that base pairs with the codon
|
||||
C G I
|
||||
3’ 5’
|
||||
G C C
|
||||
5’ 3’
|
||||
Codon
|
||||
• codon - three coding bases on the mRNA template
|
||||
• transfer RNA (tRNA) - function as adaptor molecules between a codon and
|
||||
an amino acid (a.a.)
|
||||
Anticodon
|
||||
mRNA
|
||||
The basics of protein biosynthesis are the same across all kingdoms of life:
|
||||
The correct protein biosynthesis requires an accurate recognition of codons by anticodons
|
||||
|
||||
-----
|
||||
|
||||
General characteristics of Transfer RNA (tRNA) molecules
|
||||
|
||||
• Each tRNA is a single chain containing between 73 and 93 nucleotides.
|
||||
• The secondary structure resembles a cloverleaf
|
||||
(~50% of the nucleotides are base-paired)
|
||||
Five groups of bases are not base-paired, but participate in
|
||||
hydrogen-bonding interactions:
|
||||
• 3′ CCA terminal region (acceptor stem)
|
||||
• TψC loop
|
||||
• “extra arm”
|
||||
• anticodon loop
|
||||
• DHU loop
|
||||
• The three-dimensional structure is L-shaped
|
||||
• tRNAs contain 7 to 15 unusual bases
|
||||
• methylated or demethylated derivatives
|
||||
of A, U, C, and G
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
• At the 3’ end, an activated amino acid is attached to a hydroxyl group of
|
||||
adenosine in the CCA region of the acceptor stem
|
||||
• the CCA region has the ability to change its conformation during protein synthesis
|
||||
• The anticodon loop is near the center of the sequence
|
||||
General characteristics of tRNA molecules
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Genetic code
|
||||
|
||||
C G I
|
||||
3’ 5’
|
||||
G C C
|
||||
5’ 3’
|
||||
Codon
|
||||
Anticodon
|
||||
mRNA
|
||||
• Genetic code: the relation between the sequence of bases in DNA
|
||||
and the sequence of amino acids in proteins
|
||||
mRNA
|
||||
A U G G U G G C U A A G C G G U G A
|
||||
Methionine Valine Alanine Lysine Arginine Stop
|
||||
5’ 3’
|
||||
DNA
|
||||
PROTEIN
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Amino acids are encoded by groups of three bases starting from a fixed point
|
||||
|
||||
• Features of the Genetic code:
|
||||
– three nucleotides (codon) encode an amino acid
|
||||
– has directionality
|
||||
– nonoverlapping
|
||||
– has no punctuation
|
||||
– is degenerate (most amino acids are encoded by more
|
||||
than one codon)
|
||||
mRNA
|
||||
A U G G U G G C U A A G C G G U G A
|
||||
Methionine Valine Alanine Lysine Arginine Stop
|
||||
5’ 3’
|
||||
• 61 codons encode specify amino acids (20 in total)
|
||||
• 3 codons are stop codons that designate termination
|
||||
of translation.
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
’Wobble’ effect in base-pairing
|
||||
|
||||
’Wobble’ effect: Some tRNA molecules can recognize more than one codon
|
||||
tRNA a.a.
|
||||
1
|
||||
C G I
|
||||
3’ 5’
|
||||
G C C
|
||||
5’ 3’
|
||||
Codon
|
||||
Anticodon
|
||||
mRNA
|
||||
tRNA a.a.
|
||||
1
|
||||
C G I
|
||||
3’ 5’
|
||||
G C A
|
||||
5’ 3’
|
||||
Codon
|
||||
Anticodon
|
||||
mRNA
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
’Wobble’ effect in base-pairing
|
||||
|
||||
Anticodons base-pair with codons
|
||||
’Wobble’ effect: Some tRNA molecules can recognize more than one codon
|
||||
Codons that differ in either of their first two bases (from 5’) must be recognized by different tRNAs.
|
||||
The first base of the anticodon (5’) determines the degree of wobble
|
||||
• The redundancy, or degeneracy, of the genetic code indicates that recognition of
|
||||
the third base of a codon is sometimes less discriminating than the other two
|
||||
“wobble” = steric freedom in the pairing of the first base of the anticodon with the third base of the codon
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
’Wobble’ effect in base-pairing
|
||||
|
||||
“wobble hypothesis”: established hypothesis that predicts the binding of anticodons to codons
|
||||
TABLE 30.2 Allowed pairings at the third base of the
|
||||
codon according to the wobble hypothesis
|
||||
Anticodons base-pair with codons
|
||||
C
|
||||
C
|
||||
G
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
’Wobble’ effect in base-pairing
|
||||
|
||||
“wobble hypothesis”: established hypothesis that predicts the binding of anticodons to codons
|
||||
TABLE 30.2 Allowed pairings at the third base of the
|
||||
codon according to the wobble hypothesis
|
||||
C
|
||||
U
|
||||
A/
|
||||
G
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
’Wobble’ effect in base-pairing
|
||||
|
||||
“wobble hypothesis”: established hypothesis that predicts the binding of anticodons to codons
|
||||
TABLE 30.2 Allowed pairings at the third base of the codon
|
||||
Example: If first base of the anticodon is inosine, the
|
||||
anticodon can recognize three different codons
|
||||
Inosine is formed by the deamination of adenosine
|
||||
• has a heterocyclic nitrogen base that can form
|
||||
hydrogen bonds with adenine, cytosine and uracil
|
||||
The purine base inosine pairs with cytidine, uridine or adenosine
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Amino acids required for protein biosynthesis must first be attached to specific tRNA molecules
|
||||
|
||||
• The attachment of a given amino acid to a particular tRNA establishes the genetic code
|
||||
Aminoacyl-tRNA synthetases
|
||||
Aminoacyl-tRNA synthetases attach specific amino acids to tRNAs
|
||||
tRNA
|
||||
amino acid
|
||||
Aminoacyl-tRNA
|
||||
amino
|
||||
• acid
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Ester linkages couple amino acids to tRNA
|
||||
|
||||
The process of attaching an amino acid to tRNA is called aminosylation
|
||||
CCA arm of tRNA
|
||||
• Amino acids are bound to the 3’end of the tRNA via an ester bond
|
||||
between the carboxyl group on the amino acid and either the 2’ or 3’
|
||||
hydroxyl group of the terminal adenosine of the tRNA
|
||||
3’
|
||||
Aminoacyl-tRNA: Amino acid bound to tRNA
|
||||
3’
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Each aminoacyl-tRNA synthetase is specific for a given amino acid
|
||||
|
||||
How aminoacyl-tRNA synthetases evolve to differentiate between different amino acids?
|
||||
A closer look at the amino acid threonine, valine and serine
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Threonyl-tRNA Synthetase contains an activation site
|
||||
|
||||
Each aminoacyl-tRNA synthetase is specific for a given amino acid
|
||||
How aminoacyl-tRNA synthetases evolve to differentiate Threonine, Valine and Serine?
|
||||
Activation site
|
||||
responsible for activating threonine by binding it
|
||||
to adenosine triphospate (ATP) and further
|
||||
transfer of these amino acid to the tRNA molecule
|
||||
• Aminoacyl-tRNA synthetases have highly
|
||||
discriminating amino acid activation sites
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Each aminoacyl-tRNA synthetase is specific for a given amino acid
|
||||
|
||||
• To avoid coupling to the incorrect amino acid, threonyl-tRNA synthetase (tRNAThr)
|
||||
contains a zinc ion at the active site that binds to the amino and hydroxyl groups
|
||||
of threonine
|
||||
• Valine is similar in overall structure to threonine but
|
||||
lacks the hydroxyl group, so it does not bind to tRNAThr
|
||||
• Serine is occasionally linked to tRNAThr because
|
||||
of the presence of the hydroxyl group
|
||||
(Thr)
|
||||
(Val)
|
||||
(Ser)
|
||||
How aminoacyl-tRNA synthetases evolve to differentiate Threonine, Valine and Serine?
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Threonyl-tRNA Synthetase contains an activation site and an editing site
|
||||
|
||||
Activation site
|
||||
responsible for activating threonine by binding it
|
||||
to adenosine triphospate (ATP) and further
|
||||
transfer of these amino acid to the tRNA molecule
|
||||
Editing site:
|
||||
acts as a profreader and removes any incorrect
|
||||
bound amino acid from the tRNA molecule
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Proofreading by Aminoacyl-tRNA Synthetases Increases the Fidelity of Protein Biosynthesis
|
||||
|
||||
• Threonyl-tRNA synthetase has an editing site that hydrolyzes Serine if this
|
||||
is linked to threonine-tRNA
|
||||
• Because Thr contains an extra methyl group, it is sterically excluded
|
||||
from the editing site
|
||||
• The aminoacylated CCA arm of the tRNA is flexible and can swing out
|
||||
of the activation site and into the editing site to remove Ser
|
||||
• Most aminoacyl-tRNA synthetases contain editing sites and
|
||||
activation sites to ensure very high fidelity.
|
||||
Threonyl-tRNA synthetase Thr-tRNA
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Aminoacyl-tRNA synthetases interaction with tRNA
|
||||
|
||||
Threonine-tRNA synthetase
|
||||
tRNA
|
||||
• Threonine-tRNA synthetases bind to both the acceptor stem
|
||||
and the anticodon loop of the tRNA
|
||||
Aminoacyl-tRNA synthetases assign a particular amino acid to a specific tRNA - the true translators of the genetic
|
||||
code
|
||||
• Some synthetases recognize their tRNA partners primarily on
|
||||
the basis of their anticodons
|
||||
• Synthetases may also recognize other
|
||||
aspects of tRNA structure that vary among
|
||||
different tRNAs
|
||||
• many of the recognition sites are loops rich in
|
||||
unusual bases
|
||||
Number of interactions between tRNA
|
||||
and aminoacyl-tRNA synsthetases
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
The ribosome is the site of protein synthesis
|
||||
|
||||
Ribosomes coordinate the interplay of aminoacyl-tRNAs, mRNA, and proteins
|
||||
aminoacyl-tRNAs
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
The E. coli ribosome has a sedimentation coefficient of 70S
|
||||
|
||||
composed of:
|
||||
• large (50S) subunit
|
||||
• small (30S) subunit
|
||||
34 proteins (L1–L34)
|
||||
23S rRNA
|
||||
5S rRNA
|
||||
21 proteins (S1–S21)
|
||||
16S rRNA
|
||||
• Two-thirds of the mass of ribosomes is RNA
|
||||
• Ribosomal RNA (rRNA) is the catalyst for protein synthesis
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
The ribosome has three binding sites for transfer RNAs
|
||||
|
||||
• Three tRNA-binding sites:
|
||||
• A site (aminoacyl)
|
||||
• P site (peptidyl)
|
||||
• E site (exit)
|
||||
• mRNA fragment is bound within the 30S subunit
|
||||
• Each tRNA contacts both 30S and 50S subunits
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Overview of mechanism of protein biosynthesis
|
||||
|
||||
Initiation, Elongation, Translocation and Termination
|
||||
Initiation
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Initiation of translation
|
||||
|
||||
• Each initiator region usually displays:
|
||||
• start codon: AUG (Met) or sometimes GUG, rarely UUG
|
||||
• purine-rich sequence ~10 nt upstream
|
||||
• Bacterial mRNAs often encode several polypeptides
|
||||
• Shine–Dalgarno sequence = purine-rich region binding rRNA to position initiator codon in P site
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Bacterial protein synthesis is initiated by N-formylmethionyl-transfer RNA
|
||||
|
||||
Steps:
|
||||
1. Met linked to tRNAfMet by aminoacyl-tRNA synthetase
|
||||
2. Met amino group is formylated
|
||||
3. fMet-tRNAfMet placed in P site
|
||||
(note: tRNAMet inserts internal Met)
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Initiation factors (IF1, IF2, IF3)
|
||||
1. IF1 + IF3 bind 30S to prevent premature binding to 50S
|
||||
2. IF2(GTP) + fMet-tRNAfMet + mRNA bind to 30S → 30S initiation complex
|
||||
3. Structural changes release IF1 + IF3
|
||||
4. IF2 stimulates 50S binding + GTP hydrolysis → 70S initiation complex
|
||||
Streptomycin binds 30S and blocks fMet-tRNAfMet binding (bacteria)
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Elongation
|
||||
|
||||
Elongation factors deliver aminoacyl-tRNAs to the ribosome
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Elongation factors deliver aminoacyl-tRNAs
|
||||
|
||||
Steps:
|
||||
1. EF-Tu-GTP binds aminoacyl-tRNA → delivers to A site
|
||||
2. Correct codon recognition → GTP hydrolysis → EF-Tu-GDP leaves
|
||||
3. EF-Ts binds EF-Tu-GDP
|
||||
4. EF-Ts releases GDP → GTP binds → EF-Tu-GTP regenerated
|
||||
Tetracycline binds 30S → blocks aminoacyl-tRNA binding
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Elongation – peptidyl transferase
|
||||
|
||||
• Amino group of A-site tRNA attacks carbonyl of P-site peptidyl-tRNA
|
||||
• Peptidyl transferase center on 50S catalyzes peptide bond formation
|
||||
• Reaction is thermodynamically spontaneous but accelerated by ribosome positioning/orientation
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Translocation
|
||||
|
||||
Translocation repositions tRNAs and mRNA
|
||||
EF-G (translocase) catalyzes 1-codon movement (requires GTP)
|
||||
1. EF-G-GTP binds near A site
|
||||
2. GTP hydrolysis → conformational change → peptidyl-tRNA shifts A→P
|
||||
After peptide bond formation: chain is in P site (50S), anticodon still in A site (30S)
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Termination
|
||||
|
||||
Release factors (RFs):
|
||||
• RF1 + RF2 recognize stop codons (UAA, UGA, UAG)
|
||||
• RF3 (GTPase) removes RF1/RF2
|
||||
RF1/RF2 bind stop codon in A site
|
||||
RFs contain conserved GGQ motif with methylated Gln → promotes hydrolysis of ester linkage → releases polypeptide
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Bacteria: transcription and translation are coupled
|
||||
|
||||
Minimal time gap between transcription and translation
|
||||
Polysome: multiple ribosomes translating one mRNA simultaneously
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Difference between bacterial and eukaryotic protein biosynthesis
|
||||
|
||||
Bacteria 70S: 50S+30S
|
||||
Eukaryotes 80S: 60S+40S
|
||||
Initiation differences:
|
||||
• Initiating amino acid = Met (not fMet)
|
||||
• No Shine–Dalgarno
|
||||
• Start site usually first AUG from 5’ end
|
||||
• Many more eIFs
|
||||
Eukaryotic mRNA circularization: 5’-cap proteins + PABP at 3’-poly(A) interact → circular mRNA
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
TABLE 30.4 Antibiotic inhibitors of protein biosynthesis
|
||||
|
||||
Streptomycin/aminoglycosides — inhibit initiation + misreading (bacteria)
|
||||
Tetracycline — blocks aminoacyl-tRNA binding (30S)
|
||||
Chloramphenicol — inhibits peptidyl transferase (50S)
|
||||
Cycloheximide — inhibits translocation (eukaryotes)
|
||||
Erythromycin — blocks translocation (50S)
|
||||
Puromycin — premature termination (aa-tRNA analog)
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Diphtheria toxin
|
||||
|
||||
Blocks protein biosynthesis in eukaryotes by inhibiting translocation
|
||||
|
||||
⸻
|
||||
|
||||
Concepts
|
||||
|
||||
DNA
|
||||
RNA
|
||||
Protein
|
||||
Translation
|
||||
Transcription
|
||||
Messenger RNA (mRNA)
|
||||
Initiation factors
|
||||
Elongation factors
|
||||
Release factors
|
||||
Aminoacyl tRNA synthetases
|
||||
Transfer RNA (tRNA)
|
||||
Ribosome (ribosomal RNA + proteins)
|
||||
EF1 EF2 EF3
|
||||
EF-Tu EF-Ts EF-G
|
||||
RF1 RF2 RF3
|
||||
• Genetic code
|
||||
• Degeneracy
|
||||
• Codon
|
||||
• Anticodon
|
||||
• Transfer RNA
|
||||
• ’Wobble’ effect
|
||||
• Aminoacyl-tRNA synthetases
|
||||
• Aminoacyl-tRNA
|
||||
• Aminosylation
|
||||
• Aminoacyl-tRNA synthetases activation site
|
||||
• Aminoacyl-tRNA synthetases editing site
|
||||
• Ribosome
|
||||
• Ribosomal RNA
|
||||
• Ribosome E site, P site and A site
|
||||
• Shine-Dalgarno sequence
|
||||
• Initiation, elongation, translocation, termination
|
||||
• Initiation factors
|
||||
• Elongation factors
|
||||
• Termination factors
|
||||
• Polysome
|
||||
• Inhibition of trancription
|
||||
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/Translation/Slides.pdf.pdf
LFS
Normal file
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/Translation/Slides.pdf.pdf
LFS
Normal file
Binary file not shown.
74
content/Biokemi/Cellulära processer/Translation/Stoff.md
Normal file
74
content/Biokemi/Cellulära processer/Translation/Stoff.md
Normal file
@@ -0,0 +1,74 @@
|
||||
```
|
||||
mRNA kodas i 5'-till-3'-riktning ett kodon i taget
|
||||
Proteinet är syntetiserat från amino- till karboxyl-riktning
|
||||
tRNA är en adaptormolekyl mellan kodonet och aminosyran
|
||||
antikodonet parar med kodonet och är komplementar, innehåller samma information bakvänt
|
||||
För att kunna syntetisera protein måste kodonet läsas av korrekt av antikodonen
|
||||
tRNA är en kedja som innehåller mellan 73 och 93 nukleotider
|
||||
tRNA innehåller 7 till 15 ovanliga baser, metylerade eller demetylerade derivat
|
||||
Sekundärstruktuern av tRNA ser ut som ett klöverlöv
|
||||
Fem grupper av bases i tRNA är inte basparade men deltar i vätebindingar
|
||||
tRNAs sätter fast aminosyror i 3 CCA-terminalaregionen som också heter acceptor stem
|
||||
tRNAs 3' ände har först en adenosine med en hydroxylgrupp som sitter fast med aminosyran
|
||||
tRNAs 3D-struktur ser ut som ett L
|
||||
tRNAs antikodonloop sitter i mitten av sekvensen
|
||||
Genetiska koden är relationen mellan basparen i DNA och sekvensen av aminosyror i proteiner
|
||||
Genetiska koden karakteriseras av: 3 nukleotider (kodon), går i en riktning, överlappar inte, ingen punktuation
|
||||
Den genetiska koden är degenererad: flera kodon kodar för samma aminosyra, vilket minskar effekten av vanliga mutationer
|
||||
Det finns 3 kodon sekvenser som terminerar translationen (UAA, UAG, UGA)
|
||||
61 kodon kodar för 20 aminosyror
|
||||
Vissa tRNA-molekyler kan känna igen fler än ett kodon, det heter Wobble-effekten
|
||||
Den tredje nukleotiden i ett kodon kan ’svaja’ lite, den har större sterisk frihet och behöver inte alltid baspara strikt
|
||||
Svajhypotesen förutser vilket antikodon som kan binda till ett visst kodon
|
||||
Inosin bildas genom deaminering av adenosin och kan bilda vätebindningar med adenin, cytosin och uracil
|
||||
Aminoacyl-tRNA-syntetaser kopplar specifika aminosyror till tRNA
|
||||
När man kopplar en aminosyra till tRNA heter det aminoacylisering
|
||||
Aminosyror kopplar till 2' eller 3'-hydroxylgruppen på det terminala adenosin i tRNA
|
||||
Varje aminosyra har ett specifikt enzym (aminoacyl-tRNA-syntetas), som katalyserar kopplingen av just den aminosyran till rätt tRNA-molekyl.
|
||||
Aminoacyl-tRNA-syntetas har en redigeringsplats som korrekturläser och tar bort felaktigt bundna aminosyror
|
||||
Aminoacyl-tRNA-syntetas har en aktiveringsplats som aktiverar rätt aminosyra genom att binda den till ATP innan den förs över till tRNA.
|
||||
Aktiveringsplatsen försöker välja rätt aminosyra, och redigeringsplatsen fångar upp och tar bort de små fel som ändå passerar vilket ger mycket hög noggrannhet.
|
||||
{{c1::Aminoacyl-tRNA-syntetaser}} är de ”sanna läsarna” av den genetiska koden eftersom de kopplar {{c2::rätt aminosyra rätt tRNA}}, vilket gör att {{c3::kodonet får rätt aminosyra oavsett wobble-variationer}}.
|
||||
Syntetaser kan binda till flera olika igenkänningsställen på tRNA, till exempel acceptorstammen, antikodonloopen eller andra loopstrukturer.
|
||||
De använder olika delar av tRNA för att känna igen rätt tRNA — det är inte alltid samma ställe.
|
||||
Ribosomens stora subenhet heter 50S och består av 34 proteiner
|
||||
Ribosomens lilla subenhet heter 30S och består av 21 proteiner
|
||||
|
||||
Ribosomen katalyseras inte av proteiner utan av {{c1::ribosomalt RNA (rRNA)}}.
|
||||
Peptidbindningen i ribosomen bildas i {{c1::peptidyltransferascentret}}, som består av {{c2::rRNA}}.
|
||||
Ribosomen är ett exempel på en {{c1::ribozym}}, eftersom {{c2::rRNA katalyserar peptidbindningen}}.
|
||||
Ribosomens proteiner fungerar främst som {{c1::strukturellt stöd}}, medan {{c2::rRNA står för katalysen}}.
|
||||
I ribosomen är det {{c1::23S rRNA (bakterier)}} / {{c2::28S rRNA (eukaryoter)}} som utför den katalytiska reaktionen.
|
||||
|
||||
mRNA fragementet binder till den lilla subenheten i ribosomen
|
||||
tRNA rör både stora och lilla subenheten i ribosomen
|
||||
3 tRNA-bindande platser i ribosomen skapar peptidbindingen: Aminoacyl, Peptid och Exit
|
||||
|
||||
Alla mRNA molekyler har en signal som definerar början och slutet på varje polypeptidkedja
|
||||
|
||||
Initieringsregionen i bakteriellt mRNA innehåller vanligtvis ett startkodon och en purinrik sekvens.
|
||||
Shine–Dalgarno-sekvensen är en purinrik region som binder till rRNA och placerar startkodonet i P-siten
|
||||
Bakteriell proteinsyntes initieras av N-formylmethionyl-transfer RNA
|
||||
Bakteriell initierings-tRNA (tRNA^fMet) släpar med N-formylmethionine till ribosomen
|
||||
N-formylmethionyl-tRNA is placed in the P site of the ribosome
|
||||
Initiation factors (IF1, IF2, IF3) assist in the assembly of the protein-synthesizing machinery
|
||||
IF1 and IF3 bind the 30S subunit to prevent premature binding to the 50S subunit
|
||||
IF2(GTP) initiator- fMet-tRNA fMet complex binds with mRNA and the 30S subunit to form the 30S initiation complex
|
||||
70S initiation complex formation is the rate-limiting step in protein biosynthesis
|
||||
Antibiotic Streptomycin Binds to 30S ribosomal subunit and interferes with the binding of fMet-tRNA fMet (Specific to bacteria)
|
||||
Elongation factors deliver aminoacyl-tRNAs to the ribosome
|
||||
Antibiotic Tetracycline Binds to 30S ribosomal subunit and inhibits the binding of aminoacyl-tRNAs (bacteria) Elongation
|
||||
Elongation – peptidyl transferase catalyzes peptide-bond formation
|
||||
peptidyl transferase center = a site on the 50S subunit that catalyzes the thermodynamically spontaneous formation of the peptide bond
|
||||
image av tRNA + beskrivningar för anticodon, CCA, N-term, C-term
|
||||
Translocation repositions tRNAs and mRNA with respect to the ribosome
|
||||
elongation factor G (EF-G, translocase) - catalyzes the movement of mRNA by one codon (requires GTP)
|
||||
Termination is catalyzed by release factors that read stop codons
|
||||
Release factors (RFs) RF1 and RF2 are proteins recognize stop codons (UAA, UGA, or UAG) RF3 is a GTPase that catalyzes the removal of RF1 or RF2 from the ribosome
|
||||
|
||||
```
|
||||
|
||||
Stop 28:55 av https://www.youtube.com/watch?v=gjjp-NUaCXE
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251127131807.png]]
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,214 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- translation
|
||||
- undertexter
|
||||
föreläsare: Ana Luis
|
||||
---
|
||||
|
||||
Hello, my name is Anna Lee and in today’s lecture I’ll be talking about protein biosynthesis or translation.
|
||||
|
||||
In previous lectures you have learned that during transcription the RNA polymerase transcribes genes into the messenger RNA or mRNA. In this lecture we’ll cover how the cell translates the mRNA information into proteins.
|
||||
|
||||
The main learning goals of this lecture are:
|
||||
- explaining how nucleic acid information is translated into amino acid sequence
|
||||
- defining the role of aminoacyl tRNA synthetases in this process
|
||||
- understanding the features of the genetic code
|
||||
- understanding the structure and function of tRNA
|
||||
- understanding the structure and function of ribosomes
|
||||
- understanding the steps of protein synthesis
|
||||
- understanding how antibiotics and toxins block protein biosynthesis
|
||||
|
||||
Before we start with the details of translation, consider the question: why is it important to understand the mechanisms of translation?
|
||||
|
||||
Reasons:
|
||||
- inhibition of translation of specific mRNAs can lead to diseases
|
||||
- example: fragile X mental retardation syndrome
|
||||
- translation is targeted by bacterial toxins
|
||||
- example: diphtheria toxin
|
||||
- translation is a major target of antibiotics
|
||||
- examples: streptomycin, tetracycline
|
||||
- new antibiotics are being developed that target bacterial ribosomes
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Protein biosynthesis is called translation because:
|
||||
- the four-letter nucleic acid alphabet is translated into the 20-letter amino acid alphabet
|
||||
- this conversion makes translation more complex than replication or transcription
|
||||
|
||||
General principles:
|
||||
- mRNA is decoded 5′→3′
|
||||
- protein is synthesized from amino (N) to carboxyl (C) terminus
|
||||
- amino acids are added sequentially to the C-terminus
|
||||
|
||||
Translation requires:
|
||||
- a codon (three RNA bases)
|
||||
- a tRNA acting as an adaptor
|
||||
- correct codon–anticodon recognition
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
tRNA molecules:
|
||||
|
||||
Common features:
|
||||
- contain 7–15 modified bases
|
||||
- secondary structure resembles a cloverleaf
|
||||
- five major regions:
|
||||
- 3′ CCA acceptor stem
|
||||
- TΨC loop
|
||||
- extra arm
|
||||
- anticodon loop
|
||||
- DHU loop
|
||||
- 3D structure is L-shaped
|
||||
- anticodon is positioned ~90° from the 3′ CCA end
|
||||
- the CCA region can undergo conformational changes
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
The genetic code:
|
||||
|
||||
Key characteristics:
|
||||
- codons are groups of three nucleotides
|
||||
- the code is read 5′→3′
|
||||
- non-overlapping
|
||||
- no punctuation
|
||||
- degenerate (most amino acids have multiple codons)
|
||||
- three stop codons
|
||||
|
||||
The wobble effect:
|
||||
- some tRNAs recognize more than one codon
|
||||
- the third codon base is less strictly recognized
|
||||
- wobble depends on the first base of the anticodon
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Aminoacyl tRNA synthetases:
|
||||
|
||||
Functions:
|
||||
- attach amino acids to the correct tRNAs
|
||||
- establish the genetic code
|
||||
- activate amino acids with ATP
|
||||
- form an ester bond with the 3′ end of tRNA
|
||||
|
||||
Fidelity mechanisms:
|
||||
- activation site
|
||||
- editing (proofreading) site
|
||||
|
||||
Example: threonine vs valine vs serine
|
||||
- the enzyme’s zinc-dependent binding site excludes valine
|
||||
- serine can bind but is removed in the editing site
|
||||
|
||||
tRNA recognition:
|
||||
- often involves acceptor stem and anticodon loop
|
||||
- sometimes additional structural features
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Ribosomes:
|
||||
|
||||
In bacteria:
|
||||
- 70S ribosome
|
||||
- 50S large subunit (23S rRNA, 5S rRNA, proteins L1–L34)
|
||||
- 30S small subunit (16S rRNA, proteins S1–S21)
|
||||
|
||||
Functional sites:
|
||||
- A site (aminoacyl)
|
||||
- P site (peptidyl)
|
||||
- E site (exit)
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Translation stages:
|
||||
- initiation
|
||||
- elongation
|
||||
- translocation
|
||||
- termination
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Initiation in bacteria:
|
||||
|
||||
Requirements:
|
||||
- start codon (usually AUG)
|
||||
- Shine–Dalgarno sequence upstream
|
||||
- base-pairs with 16S rRNA
|
||||
- positions start codon in P site
|
||||
|
||||
Initiator:
|
||||
- formyl-methionine (fMet)
|
||||
- delivered by fMet-tRNAᶠᴹᵉᵗ
|
||||
|
||||
Initiation factors:
|
||||
- IF1 and IF3 bind the 30S subunit to prevent premature 50S binding
|
||||
- IF2-GTP recruits fMet-tRNAᶠᴹᵉᵗ
|
||||
- GTP hydrolysis allows 50S binding and forms 70S initiation complex
|
||||
|
||||
This step is a major regulatory point and is targeted by antibiotics such as streptomycin.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Elongation:
|
||||
|
||||
- EF-Tu-GTP delivers aminoacyl tRNA to the A site
|
||||
- correct codon recognition → GTP hydrolysis → EF-Tu-GDP release
|
||||
- EF-Ts regenerates EF-Tu-GTP
|
||||
|
||||
Peptide bond formation:
|
||||
- catalyzed by the 23S rRNA peptidyl transferase center
|
||||
- the amino group in the A site attacks the ester bond in the P site
|
||||
|
||||
Translocation:
|
||||
- driven by EF-G-GTP
|
||||
- tRNAs shift A→P and P→E
|
||||
- empty tRNA exits
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Termination:
|
||||
|
||||
- no tRNAs recognize stop codons
|
||||
- RF1 or RF2 bind stop codons in the A site
|
||||
- RF3-GTP triggers release
|
||||
- the polypeptide is freed from the P-site tRNA
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Coupling in bacteria:
|
||||
|
||||
- transcription and translation occur simultaneously
|
||||
- multiple ribosomes can translate the same mRNA (polysomes)
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Eukaryotic translation:
|
||||
|
||||
Differences:
|
||||
- ribosomes are larger (80S = 60S + 40S)
|
||||
- initiating amino acid is methionine (not fMet)
|
||||
- no Shine–Dalgarno sequence
|
||||
- the start codon is identified as the first AUG near the 5′ end
|
||||
- eukaryotic mRNA is processed before translation
|
||||
- mRNA circularizes via 5′ cap–poly(A) interactions
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Drugs and toxins affecting translation:
|
||||
|
||||
Examples:
|
||||
- streptomycin: inhibits initiation in bacteria
|
||||
- tetracycline: blocks aminoacyl tRNA binding
|
||||
- cycloheximide: inhibits eukaryotic elongation
|
||||
- puromycin: chain terminator in both systems
|
||||
- diphtheria toxin: blocks eukaryotic translocation
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
This lecture covered:
|
||||
- molecules involved in translation
|
||||
- features of the genetic code
|
||||
- ribosome structure
|
||||
- steps of translation
|
||||
- differences between bacterial and eukaryotic translation
|
||||
- drugs and toxins that block protein biosynthesis
|
||||
|
||||
If you have any questions, feel free to contact me via email or in Canvas.
|
||||
@@ -0,0 +1,297 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- anteckningar
|
||||
- transport-över-cellmembran
|
||||
date: 2025-11-25
|
||||
---
|
||||
Diffusion är något som INTE behöver hjälp
|
||||
Passiv vs Aktiv transport
|
||||
Faciliterad diffusion
|
||||
|
||||
plasmamembransystem
|
||||
|
||||
- tar in och tar ut
|
||||
- när det går ut, börjar det i
|
||||
- ER → Golgi → sekretoriska vesiklar → PM eller
|
||||
- ER → Golgi → PM
|
||||
- heter sekretoriska vägen
|
||||
- när det går ut
|
||||
- tidig endosom → sen endosom → lysosom
|
||||
- Vad påverkar utgången?
|
||||
- tjocklek
|
||||
- kolesterol i membranet
|
||||
- mättade fettsyror/acylgrupper
|
||||
- tätare packning
|
||||
- Vad påverkar ingången?
|
||||
- permeabilitet (hur genomsläppligt)
|
||||
|
||||
----
|
||||
## Diffusion över membran
|
||||
|
||||
Vad är lättast att diffundera?
|
||||
|
||||
- lättast → svårast
|
||||
- (små) hydrofoba, $O_2$ (stora kommer här också)
|
||||
- små polära $H_2O$ (osmos)
|
||||
- stora polära, glukos (kolhydrater)
|
||||
- joner, laddade har det svårast (aminosyror, nukleotider)
|
||||
|
||||
----
|
||||
Glukostransportörer faciliterar diffusion
|
||||
![[Pasted image 20251125132516.png]]
|
||||
Även kallade bärarproteiner
|
||||
|
||||
|
||||
# Passiv transport
|
||||
Med gradienten – man behöver inte tillföra energi, utan använder energin som byggt upp gradienten
|
||||
|
||||
### Transportörer/Bärarproteiner
|
||||
- transport av polära molekyler
|
||||
- $K_m$ uppnår mättnad när alla transportörer är upptagna
|
||||
|
||||
GLUT1-5 har olika affinitet för glukos
|
||||
Varje transportör kan ta ungefär ~1000 molekyler per sekund
|
||||
Högre i blodet och ECM, transport av glukos sker oftast inåt i cellen
|
||||
Hastigheten beror på
|
||||
- antal transportproteiner
|
||||
- hur hög koncentrationen är
|
||||
|
||||
$\Delta G = RTln(C_2/C_1)$
|
||||
C1 = till
|
||||
C2 = från
|
||||
|
||||
Q: Behöver vi kunna formeln. Svaret är att vi inte behöver en miniräknare på tentan.
|
||||
|
||||
### Diffusion av $H_2O$
|
||||
Fysiologiskt salt ~150mM = isotonisk
|
||||
- Det är så mycket joner vi har i miljön runt om och i våra celler
|
||||
- Har man exakt händer ingenting
|
||||
- Har man mer eller mindre så händer osmos
|
||||
- hypertonisk, högre saltkoncentration
|
||||
- då kommer vatten gå ut ur cellen för att utjämna koncentrationsgradienten
|
||||
- Då får vi en cell som krymper
|
||||
- hypotonisk, lägre saltkoncentration
|
||||
- då försöker vattnet att ta sig in
|
||||
- då sväller cellen
|
||||
- när det kommer in för mycket vatten så går den sönder, då säger man lysering
|
||||
- man kan använda saltlösning för att få ut innehållet i en cell
|
||||
- sedan centrifugerar man så man får ut sina mitokondrier
|
||||
- osmos = strävar mot utjämning av koncentrationsgradienten
|
||||
|
||||
----
|
||||
### Diffusion av vatten faciliteras av aquaporiner
|
||||
|
||||
### Aquaporiner
|
||||
- Ett ökat vattenflöde ibland, t.ex. i njurarna
|
||||
- Utsöndring av svett och tårar
|
||||
- Passiv transport
|
||||
- Epitel - njurar
|
||||
- Det här går mycket snabbare $10^6$ /s 𝛼-poriner
|
||||
- Faciliterad diffusion
|
||||
|
||||
### Jonkanalerna
|
||||
|
||||
- Faciliterar diffusion och pendlar mellan att vara öppna eller stängda
|
||||
- Faciliterad diffusion
|
||||
- $10^6$ /s per kanal
|
||||
- men bara öppna någon millisekund
|
||||
- Pendlar mellan öppen och stängd
|
||||
- Aktiveras betyder att den öppnas
|
||||
- ligandbindning - kommer någonting utanför cellen, får en konformationsändring och öppnar sig
|
||||
- i sliden nämns att det kan t.ex. vara acetylkolin
|
||||
- elektrisk rocka, har 20k per kvmm, det gör att det kan komma upp i höga spänningar
|
||||
- ändring av spänning
|
||||
- membranpotential, skillnad mellan joner över ett membran
|
||||
- mekaniskt
|
||||
----
|
||||
### Transporthastigheten genom jonkanaler styrs av skillnader i koncentrations- och elektriska gradienter
|
||||
Beroende av andra joner
|
||||
$\Delta G = RT ln(C_2/C_1) + ZF\Delta V$
|
||||
|
||||
**R:** gaskonstanten = 8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹
|
||||
**T:** absoluta temperaturen i Kelvin (t.ex. 310 K för 37°C)
|
||||
**C₂:** koncentration _utanför_ cellen
|
||||
**C₁:** koncentration _innanför_ cellen
|
||||
**Z:** jonens laddning (t.ex. Na⁺ = +1, Ca²⁺ = +2, Cl⁻ = –1)
|
||||
**F:** Faradays konstant (≈ 96 485 C/mol), laddning per mol elektroner
|
||||
**ΔV:** skillnaden i membranpotential (V₂ – V₁), mäts i volt
|
||||
|
||||
----
|
||||
### Hur skulle en jonkanal vara uppbyggd?
|
||||
|
||||
- amfipatiska hydrofila mot kanalen, hydrofoba mot insidan av cellmembranet
|
||||
- 8 helixar ovanför
|
||||
- delad i mitten av hydrofoba/hydrofila delar
|
||||
|
||||
---
|
||||
### Uppbyggnaden av katjonkanaler är konserverad
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251125135429.png]]
|
||||
- central por av helix S5 och S6
|
||||
- S1-4 bildar paddel utanför por
|
||||
|
||||
S4 positivt laddad, känner av ändring i membranpotential
|
||||
paddel fälls upp vid aktivering
|
||||
|
||||
|
||||
----
|
||||
### $K^+$-kanalen passar $K^+$ perfekt om dehydratisering sker
|
||||
|
||||
Selektivitetsfiltret i K+-kanalen
|
||||
Det känner igen storlek, konkurrerar mot Na och K.
|
||||
- $Na^+$ 0.95 Å
|
||||
- $K^+$ 1.33 Å
|
||||
|
||||
För att passa den här kanalen som är 3 Å,
|
||||
Jonen dehydratiseras – bort med vatten
|
||||
Binder till röda grupper som är karbonylgrupper
|
||||
Dehydratisering av $K^+$ ger lika många bindningar i filtret som till $H_2O$
|
||||
1000 ggr högre selektivitet för $K^+$ än $Na^+$
|
||||
|
||||
Kostar energi att föra igenom Na+, då blir det inte effektivt
|
||||
Transport via repulsion i fyra bindningsställen (skjutsa vidare)
|
||||
|
||||
Na⁺ är mindre → har mycket högre laddningstäthet → binder vatten hårdare. Att ta bort vatten kostar därför mer energi för Na⁺ än för K⁺.
|
||||
|
||||
**Varför kan K⁺ passera utan kostnad?**
|
||||
Selektivitetsfiltret är byggt exakt för K⁺-storlek: karbonylgrupperna sitter så att de ersätter _precis_ de vattenbindningar K⁺ förlorar. Energin blir nästan neutral.
|
||||
|
||||
-----
|
||||
|
||||
### Jonkanal stängs snabbt efter att ha öppnats
|
||||
|
||||
Bolldomän i cytoplasman med en länk med ett bindningsställe i den aktiverade, öppna kanalen den kan binda in till
|
||||
- I öppen kanal blir *bindningen*→inaktiverad
|
||||
- States
|
||||
- Closed hänger och slänger
|
||||
- Open precis utanför
|
||||
- Inactivated inne i hållet
|
||||
|
||||
Kanalen stängs efter ms efter aktivering
|
||||
|
||||
|
||||
Acetylkolinreceptorn är en receptor för ormgift
|
||||
Alkaloider, curare, hämmar transport via jonkanaler
|
||||
|
||||
kanaler och transportörer har olika mekanismer för att öppna och stänga
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
### Kanalfogar
|
||||
(gap junctions)
|
||||
|
||||
Möjliggör snabb transport mellan celler
|
||||
Förbinder cytoplasman
|
||||
Uppbyggda av konnexinringar
|
||||
Fri passage för _små_ hydrofila molekyler/joner < kDa
|
||||
|
||||
Näringsöverföring: lins & ben
|
||||
Synkronisering:
|
||||
- finns mycket i hjärtat så allt drar åt sig samtidigt
|
||||
- livmodern inför förlossning, för sammandragning
|
||||
- stängs av när $[Ca^{2+}]$ går upp eller $[H^+]$
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
# Aktiv transport
|
||||
mot gradient
|
||||
kräver energitillsförsel
|
||||
|
||||
Det finns jongradienter i däggdjursceller
|
||||
- Na+ lågt inne, högt utanför
|
||||
- K+ högt inne, lågt utanför
|
||||
- Cl⁻ lågt inne, högt utanför
|
||||
#### Na+–K+ ATPaset, en jonpump
|
||||
1/3 av all energi i alla celler används till det här
|
||||
(mer i vissa celler än andra)
|
||||
|
||||
- Nervsignalering
|
||||
- för att få in aminosyror/andra byggstenar
|
||||
- Pendlar mellan två konformationer (öppna åt olika håll, in/ut, ut/in)
|
||||
- de fosforyleras, tar upp en P från ATP från Aspartat
|
||||
- 6 steg
|
||||
- 1: 3 Na+ binder på cyt-sidan
|
||||
- 2: Fosforylering
|
||||
- 3: Eversion (vänder sig), frisläppning av Na+ extracellulärt
|
||||
- 4: 2 K+ binder in på ECM-sidan
|
||||
- 5: Defosforylering
|
||||
- 6: Eversion, K+ frisläpps i cytoplasman
|
||||
- Alltid Na+ cytoplasma→ECM och K+ ECM→cytoplasma
|
||||
Finns 70 st andra kända pumpar
|
||||
|
||||
----
|
||||
#### Kardiotona steroider hämmar Na+-K+ ATPaset
|
||||
|
||||
Används som läkemedel för personer som har hjärtsvikt, leder till starkare kontraktioner av hjärtmuskler
|
||||
Läkemedel heter Digitoxin, Ouabain som man kan plocka från växter
|
||||
|
||||
Behöver veta vad det här proteinet gör
|
||||
|
||||
----
|
||||
#### ABC-transportörer ändrar konformation när de binder och hydrolyserar ATP
|
||||
|
||||
|
||||
ATP-bindande kassett
|
||||
Kräver två ATP per transportcykel
|
||||
Används för att transportera ut socker i eukaryota (i prokaryoter in)
|
||||
1. Substrat binder från cytoplasman
|
||||
2. Konformationsändring - ökad affinitet för ATP
|
||||
3. ATP binder - eversion (vänder)
|
||||
4. Substrat frisläpps till ECM
|
||||
5. Defosforylering 2 ATP → 2 ADP, konformationsändring, eversion
|
||||
|
||||
Ställer till besvär inom medicinen, skickar in hydrofoba föreningar. Många läkemedel är hydrofoba. Men sådana här proteiner finns det som inducerar läkemedel, multidrogresistens, när de fått en skickar de ut den. Men de skickar ut andra läkemedel också
|
||||
|
||||
#### MDR-multidrogresistens
|
||||
- ABC-transportör
|
||||
- Skickar ut xenobiotika=kroppsfrämmande
|
||||
- Induceras t.ex. av läkemedel
|
||||
- Blir fler om de utsätts av mycket
|
||||
CFTR-muterad cystisk fibros, ABC-transportör. Segare slem i lungorna, olika mycket vatten som attraheras till det här slemmet.
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
### Tre grupper av membrantransportörer
|
||||
Kan vara både passiva och aktiva
|
||||
|
||||
- Uniporter
|
||||
- *passiv transport*
|
||||
- en förening, två håll
|
||||
- t.ex. glukostransportören
|
||||
- Symport
|
||||
- *sekundär aktiv transport*
|
||||
- p-typ ATP eller ABC-transportörer heter *primär aktiv transport*
|
||||
- två föreningar, samma håll
|
||||
- använder en gradient för att skapa en annan
|
||||
- händer t.ex. epitelceller där det krävs mycket in
|
||||
- Na+ hjälper glukos in mot sin gradient
|
||||
- Antiporter
|
||||
- *sekundär aktiv transport*
|
||||
- två föreningar, olika håll
|
||||
- en med gradient - nästan alltid $Na^+_{(in)}$
|
||||
- en mot gradient - t.ex. $Ca^{2+}_{(in)}$
|
||||
|
||||
----
|
||||
### Glukos kan tas upp mot koncentrationsgradient med sekundär aktiv transport
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
### Glukosupptag från tarmarna involverar transportörer av olika typer
|
||||
|
||||
I samma cell kan man ha olika typer av transport av samma typ av molekyl
|
||||
|
||||
# Summary
|
||||
|
||||
Transportör med gradient
|
||||
Hyperton = mer joner, ut vatten
|
||||
Hypoton = mindre joner, in vatten
|
||||
Aquaporiner släpper bara igenom vatten
|
||||
Jonkanaler behöver aktiveras på tre sätt (ligand, potential, mekanisk påverkan)
|
||||
Primärt om ATP är med i reaktionen
|
||||
Sekundär om ATP hjälpt till att bygga upp gradienten
|
||||
Kanalfogar binder ihop celler, t.ex. näring i benceller
|
||||
Jongradienter: Na/Kalium mycket inne/ut på grund av ATPaset-pumpen
|
||||
ABC kräver 2 ATP (fosforylering + defosforylering)
|
||||
MDR inblandat i pumpar
|
||||
@@ -0,0 +1,21 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- transport-över-cellmembran
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
date: 2025-11-25
|
||||
---
|
||||
#### Vilka lipider ingår i det eukaryota cellmembranet?
|
||||
#### Vilken roll har kolesterolet?
|
||||
#### Cellmembranet brukar sägas varra assymetriskt. Vad avses med detta?
|
||||
#### Vilka molekyler kan spontant diffundera över cellmembranet?
|
||||
#### Vilka kan inte göra det?
|
||||
#### Vilka typer av rörlighet finns i cellmembranet vid 37°?
|
||||
#### Hur är lipid rafts uppbyggda?
|
||||
#### Vilka typer av integrala membranproteiner finns?
|
||||
#### Vad är en hydropatiplot?
|
||||
#### Vad ger den information om?
|
||||
#### Hur är perifera membranet associerade till cellmembranet? Vilka olika typer av celladhesionsproteiner finns?
|
||||
#### Vad binder de till?
|
||||
#### Vilken är deras huvudsakliga funktion?
|
||||
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,31 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- transport-över-cellmembran
|
||||
- lärandemål
|
||||
date: 2025-11-25
|
||||
---
|
||||
Passiv transport:
|
||||
- diffusion
|
||||
- faciliterad diffusion
|
||||
- bärarproteiner
|
||||
- aquaporiner
|
||||
- jonkanaler och deras aktivering
|
||||
|
||||
Osmos.
|
||||
|
||||
Kanalfogar.
|
||||
|
||||
Aktiv transport:
|
||||
- primär
|
||||
- sekundär
|
||||
- P-typ transportörer
|
||||
- Na+-K+ ATPaset
|
||||
- ABC-transportörer
|
||||
- multidrogresistensproteiner
|
||||
|
||||
Uniport, antiport och symport.
|
||||
|
||||
Beskriva mekanismer för transport över cellens plasma-
|
||||
membran.
|
||||
@@ -0,0 +1,8 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfrågor
|
||||
- transport-över-cellmembran
|
||||
date: 2025-11-25
|
||||
---
|
||||
@@ -0,0 +1,267 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- transport-över-cellmembran
|
||||
- slides
|
||||
date: 2025-11-25
|
||||
---
|
||||
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# **Transport över biologiska membran**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
LPG001
|
||||
|
||||
Biokemi
|
||||
|
||||
2025-11-25
|
||||
|
||||
Ingela Parmryd
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Frågeställningar**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
• Vad påverkar diffusion genom ett membran?
|
||||
|
||||
• Vad är passiv respektive aktiv transport?
|
||||
|
||||
• Hur sker faciliterad diffusion?
|
||||
|
||||
• Hur aktiveras jonkanaler, hur är de uppbyggda och vad ger dem selektivitet?
|
||||
|
||||
• Hur upprätthålls jongradienter av Na+ och K+ över plasmamembranet och hur används de i transport?
|
||||
|
||||
• Hur kan celler kopplas ihop?
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Diffusion över membran**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Glukostransportörer faciliterar diffusion**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Glukostransportörer har olika lokalisation och affinitet för glukos**
|
||||
|
||||
|**Transportör**|**KM**|**Celltyp**|
|
||||
|---|---|---|
|
||||
|GLUT1|1 mM|Alla|
|
||||
|GLUT2|15–20 mM|Lever och b-celler|
|
||||
|GLUT3|1 mM|Alla|
|
||||
|GLUT4|5 mM|Skelettmuskel- och fettceller|
|
||||
|GLUT5|–|Tunntarm, främst fruktos|
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Tabell 16.1
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Diffusion av vatten faciliteras av aquaporiner**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Jonkanaler faciliterar diffusion och pendlar mellan att vara öppna och stängda**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **En jonkanal kan öppnas vid binding av ligand, t ex acetylkolin**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.29&30
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Transporthastigheten genom jonkanaler styrs av skillnader i koncentrations- och elektriska gradienter**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.32
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Uppbyggnaden av katjonkanaler är konserverad**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.17
|
||||
|
||||
S5, S6 – transmembrana α-helixar, bildar por
|
||||
|
||||
S1, S2, S3, S4 bildar paddel utanför por
|
||||
|
||||
S4 – positivt laddad α-helix, känner av ändring i membranpotential
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **En spänningsaktiverad jonkanal känner av en ändring i membranpotentialen**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.25
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **K+-kanalen är ett konformat tetramert protein**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.18
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Selektivitetsfiltret i K+-kanalen passar K+ perfekt om dehydratisering sker**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.19
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **I selektivitetsfiltret koordineras K+ av syre**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.20
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Koordinering av Na+ i K+-kanalen är ej optimal → selektivitet**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.21
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Transport genom K+-kanalen**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.23
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **En jonkanal stängs snabbt efter att den öppnats**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.27
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Kanalfogar möjliggör snabb transport mellan celler**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.36
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Jongradienter över plasmamembranet hos en typisk däggdjurscell**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Strukturen hos Na+–K+ ATPaset, en jonpump**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Ett P-typ ATPas pendlar mellan två konformationer beroende på fosforylering**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.2
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Na+–K+ ATPaset pumpar ut 3 Na+ från cellen**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Na+–K+ ATPaset pumpar in 2 K+ till cellen**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Kardiotona steroider hämmar Na+–K+ ATPaset**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.6&7
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **ABC-transportörer ändrar konformation när de binder och hydrolyserar ATP**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Mekanismen hos ABC-transportörer**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.10
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **MDR skyddar celler mot xenobiotika**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.8
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Tre grupper av membrantransportproteiner**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al., Figur 13.11
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Glukos kan tas upp mot koncentrationsgradient med sekundär aktiv transport**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Glukosupptag från tarmarna involverar transportörer av olika typer**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## **Begrepp**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Semipermeabelt membran
|
||||
Passiv transport
|
||||
Diffusion
|
||||
Faciliterad diffusion
|
||||
Bärarproteiner
|
||||
Mättnad
|
||||
Isoton, hyperton, hypoton
|
||||
Osmos
|
||||
Aquaporiner
|
||||
Jonkanaler – spänning, ligand, mekaniskt
|
||||
Aktiv transport – primär och sekundär
|
||||
Hydratisering
|
||||
Selektivitetsfilter
|
||||
Kanalfogar
|
||||
Jongradienter
|
||||
P-typ transportör
|
||||
Na+-K+ ATPaset/pumpen
|
||||
ABC-transportör
|
||||
Multidrogresistensprotein
|
||||
CFTR – kloridjontransportör
|
||||
Uniport
|
||||
Symport
|
||||
Antiport
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Vill du även ha **en version där alla bilder ersätts av alt-text**, eller en **ren text-only variant** utan rubriker?
|
||||
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/Transport över cellmembran/Slides.pdf.pdf
LFS
Normal file
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/Transport över cellmembran/Slides.pdf.pdf
LFS
Normal file
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,28 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- transport-över-cellmembran
|
||||
- stoff
|
||||
date: 2025-11-25
|
||||
---
|
||||
```
|
||||
Diffusion är när inte behöver hjälp
|
||||
Plasmamembransystemets utsöndringsväg går från {{c1::ER}} till {{c2::Golgi}} vidare till {{c3::plasmamembranet eller sekretoriska vesiklar}}.
|
||||
|
||||
```
|
||||
|
||||
| Molekyltyp | Exempel | Varför den inte diffunderar | Transportprotein/kanal | Transportkategori | Energi? | Port |
|
||||
| ----------------------- | ---------------------- | --------------------------- | ------------------------------------------ | ------------------------------ | ------------ | ---- |
|
||||
| **Joner** | Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl⁻, H⁺ | Laddade, hydratiserade | Na⁺-kanal, K⁺-kanal, Ca²⁺-kanal, Cl⁻-kanal | Passiv (faciliterad diffusion) | - | Uni |
|
||||
| | | | Na⁺/K⁺-ATPase (P-typ pump) | Primär aktiv | ATP | Anti |
|
||||
| | | | Na⁺/Ca²⁺-exchanger | Sekundär aktiv | Jon-gradient | Anti |
|
||||
| **Monosackarider** | Glukos | Stor, polär | GLUT1–4 | Passiv (faciliterad diffusion) | - | Uni |
|
||||
| | | | SGLT1/2 | Sekundär aktiv | Na⁺-gradient | Sym |
|
||||
| **Aminosyror** | Alla 20 | Polära, ofta laddade | SLC-aminosyratransportörer | Sekundär aktiv | Na⁺-gradient | Sym |
|
||||
| **Nukleotider** | ATP, ADP, AMP | Stora, negativt laddade | Adeninnukleotidtranslokas | Sekundär aktiv (mitokondrier) | ΔSpänning | Anti |
|
||||
| **Vatten** | H₂O | Polär | Aquaporiner | Passiv (faciliterad diffusion) | - | Uni |
|
||||
| **Laddade metaboliter** | Pyruvat, laktat | Negativt laddade | MCT1–4 | Passiv (faciliterad diffusion) | - | Uni |
|
||||
| **Hydrofoba läkemedel** | Xenobiotika | Måste pumpas ut | ABC-transportörer (MDR1) | Primär aktiv | ATP | Uni |
|
||||
| **Peptider** | Hormoner | För stora | Endocytos | Vesikeltransport | ATP | — |
|
||||
| **Proteiner** | Enzymer, antikroppar | Mycket stora | Exocytos | Vesikeltransport | ATP | — |
|
||||
@@ -0,0 +1,51 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- utforska-proteiner
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
---
|
||||
|
||||
Vad är definitionen av ”genom”?
|
||||
1. Vad menas med ”proteom”?
|
||||
2. Vad menas med ett homogenisat?
|
||||
3. Beskriv några egenskaper hos proteiner som kan användas för rening
|
||||
4. I vilken storleksordning kommer proteinerna ut vid gelfiltrering?
|
||||
5. Vilken laddning har de protein som binder en katjonbytare?
|
||||
6. Vilken laddning har de protein som INTE binder till en katjonbytare?
|
||||
7. Vilken laddning har de protein som binder en anjonbytare?
|
||||
8. Vilken laddning har de protein som INTE binder till en anjonbytare?
|
||||
9. Hur kan man eluera ut protein från en katjonbytare?
|
||||
10. Vad menas med affinitetskromatografi?
|
||||
11. Hur kan man eluera ett protein med 6xHistag från en Nickel(II)-kolonn?
|
||||
12. Vad kallas det automatiserade system som kan användas för proteinrening?
|
||||
13. Vilken parameter brukar man följa?
|
||||
14. Vilken typ av medium (gel) används för en SDS-PAGE?
|
||||
15. Vad är SDS?
|
||||
16. Vilken laddning har SDS?
|
||||
17. Vilka molekyler hamnar längst upp respektive längst ner på en SDS-PAGE gel?
|
||||
18. Hur kan man visualisera en SDS-PAGE efter körning?
|
||||
19. Varför menas med proteinreferens för SDS-PAGE?
|
||||
20. Vad är isoelektrisk fokusering?
|
||||
21. Vad är två-dimensionell gelelektrofores?
|
||||
22. Hur kan en SDS-PAGE användas för att följa proteinrening?
|
||||
23. Vad är en antikropp?
|
||||
24. Vad är ett antigen?
|
||||
25. Vad är en epitop?
|
||||
26. Vad kännetecknar en monoklonal antikropp?
|
||||
27. Vad kännetecknar polyklonala antikroppar?
|
||||
28. Hur tillverkas monoklonala antikroppar?
|
||||
29. Beskriv ELISA
|
||||
30. Beskriv Indirekt ELISA
|
||||
31. Beskriv Sandwich ELISA
|
||||
32. Vilken av de två ELISA-metoderna är mer specifik?
|
||||
33. Nämn kliniska applikationer för de båda ELISA-metoderna.
|
||||
34. Vad är Western blot?
|
||||
35. Vad är skillnaden på SDS-PAGE och Western blot?
|
||||
36. Vilka substanser kan masspektrometri detektera?
|
||||
37. Nämn några användningsområden för masspektrometri.
|
||||
38. Varför behöver vi kristaller för röntgenkristallografi?
|
||||
39. Varför är det viktigt med hög upplösning?
|
||||
40. Nämn den vanligaste atomen som används för Nuclear Magnetic Resonance (NMR).
|
||||
41. Vad är den främsta fördelen med att använda kryo-elektronmikroskopi istället för
|
||||
röntgenkristallografi?
|
||||
@@ -0,0 +1,22 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- utforska-proteiner
|
||||
- lärandemål
|
||||
föreläsare: Linda Johansson
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### Nyckelord
|
||||
|
||||
Innebörden av begreppet proteom.
|
||||
Skillnader i proteiners kemiska och fysikaliska egenskaper samt hur dessa ligger till grund för olika principer för renframställning av proteiner.
|
||||
Gelfiltrering, jonbyteskromatografi, affinitetskromatografi.
|
||||
Principer och tillämpning av elektrofores (SDS-PAGE, isoelektrisk fokusering).
|
||||
Översiktlig beskrivning av protein-analys med immunologiska tekniker och 'blottning'. Antikropp och antigen.
|
||||
Skillnaden mellan monoklonala och polyklonala antikroppar m a p igenkänning av antigen.
|
||||
Principen för detektion av antikroppar med ELISA-metoden.
|
||||
Exempel på kliniska tillämpningar för ELISA.
|
||||
Förutsättningarna för proteinstrukturbestämning med röntgenkristallografi, NMR och cryo-EM och deras applikation på medicinskt relevanta proteiner.
|
||||
|
||||
#### Mål
|
||||
Beskriva metoder för undersökning av proteiners struktur och funktion
|
||||
@@ -0,0 +1,67 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfrågor
|
||||
- utforska-proteiner
|
||||
föreläsare: Linda Johansson
|
||||
---
|
||||
|
||||
**8** Du har fått i uppgift att analysera proteiner i en lösning med hjälp av SDS-PAGE. (Max 150 ord)
|
||||
A) Förklara principen för metoden.
|
||||
B) Vad fyller SDS för funktion?
|
||||
C) Vilken egenskap hos proteinet används för separation?
|
||||
|
||||
Du träffar en patient som du misstänker har drabbats av HIV. Du kommer att använda en Indirekt
|
||||
ELISA för att ta reda på detta. (Max 150 ord.) (2p)
|
||||
A) Beskriv de olika stegen för en Indirekt ELISA.
|
||||
B) Detekterar denna metod patientens antikropp eller antigen?
|
||||
|
||||
Du har fått i uppgift att preparera fram ett protein ur ett homogenisat och du kommer använda tre olika metoder för detta. Beskriv varje metod kortfattat samt ange vilken proteinegenskap som används för separationen (2p) (Max 200 ord)
|
||||
|
||||
A. Gelfiltrering
|
||||
B. Jonbyteskromatografi
|
||||
C. Affinitetskromatografi
|
||||
|
||||
Du jobbar på labb över sommaren och har fått i uppgift att köra affinitetskromatografi med en 6xHis tag.
|
||||
|
||||
A) Beskriv kortfattat principen för affinitetskromatografi.
|
||||
B) Hur kan man eluera proteinet?
|
||||
C) Ange en metod som kan användas för analys av det eluerade proteinet.
|
||||
|
||||
Du har fått i uppgift att göra en proteinrening med hjälp av gelfiltrering samt att analysera resultatet av denna (2p). _Max 200 ord_.
|
||||
A) Beskriv metoden för gelfiltrering.
|
||||
B) Vilken egenskap hos proteinet bygger metoden på?
|
||||
|
||||
----
|
||||
Du jobbar på labb över sommaren och har fått i uppgift att göra en rening av ett protein baserat på laddning (4p). (Max 200 ord)
|
||||
|
||||
a) Beskriv vilken metod du skulle använda dig av och hur denna fungerar.
|
||||
b) Ange en metod för att analysera storleken på ditt framrenade protein och ge en förklaring till hur denna fungerar.
|
||||
|
||||
----
|
||||
Du jobbar på labb över sommaren och har fått in en patient som du misstänker är smittad av
|
||||
COVID-19 (4p). (Max 200 ord.)
|
||||
a) Beskriv en analysmetod för att undersöka detta.
|
||||
b) Vilken substans hos patienten undersöks med denna metod?
|
||||
|
||||
----
|
||||
Du jobbar på ett labb över sommaren och har fått i uppgift att göra en rening av ett protein med hjälp av affinitetskromatografi.
|
||||
|
||||
A) Beskriv egenskaper hos proteinet och kolonnen som möjliggör rening med hjälp av affinitetskromatografi.
|
||||
B) Ange en metod för att analysera storleken på ditt framrenade protein och ge en kortfattad förklaring till hur denna fungerar.
|
||||
|
||||
----
|
||||
Du jobbar på labb över sommaren och du har fått i uppgift att utföra en ELISA för att undersöka om en patient har HIV. Beskriv vilken typ av ELISA som skall utföras, vilka steg som utförs och ange vilken substans hos patienten som undersöks med metoden.
|
||||
|
||||
----
|
||||
Du jobbar på labb över sommaren och har fått i uppgift att göra en rening av ett protein med hjälp av gelfiltrering. Proteinet innehåller också en his-tagg.
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
A) Beskriv egenskaper hos proteinet och kolonnen som möjliggör rening med hjälp av gelfiltrering.
|
||||
B) Proteinet innehåller också en his-tagg. Beskriv vad en his-tag är och hur den kan användas för rening och detektion.
|
||||
|
||||
----
|
||||
Du jobbar på labb över sommaren och har fått in en patient som du misstänker är smittad av HIV.
|
||||
A) Nämn en analysmetod som kan användas för att undersöka detta samt beskriv de olika stegen i metoden.
|
||||
B) Vilken substans hos patienten undersöks med denna metod?
|
||||
230
content/Biokemi/Cellulära processer/Utforska proteiner/Slides.md
Normal file
230
content/Biokemi/Cellulära processer/Utforska proteiner/Slides.md
Normal file
@@ -0,0 +1,230 @@
|
||||
# Att utforska proteiner
|
||||
**Sahlgrenska Akademin – LPG001 Biokemi – 2025-11-17**
|
||||
**Linda Johansson, Ph.D. – linda.johansson.4@gu.se**
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Innehåll
|
||||
- Begreppet ”proteom”
|
||||
- Skillnader i proteiners kemiska och fysikaliska egenskaper och hur dessa ligger till grund för olika reningsprinciper:
|
||||
- gelfiltrering
|
||||
- jonbyteskromatografi
|
||||
- affinitetskromatografi
|
||||
- Principer och tillämpning av elektrofores (SDS-PAGE)
|
||||
- Översiktlig beskrivning av proteinanalys med immunologiska tekniker och ”blottning”
|
||||
- antikroppar och antigen
|
||||
- skillnad mellan monoklonala och polyklonala antikroppar
|
||||
- principen för ELISA
|
||||
- kliniska exempel
|
||||
- Masspektrometri – introduktion
|
||||
- Förutsättningar för proteinstrukturbestämning med:
|
||||
- röntgenkristallografi
|
||||
- NMR
|
||||
- kryo-EM
|
||||
och deras medicinska applikationer
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Varför studera proteiner?
|
||||
- Forskning:
|
||||
- strukturbiologi – hur proteiner ser ut
|
||||
- biokemi – vad de binder
|
||||
- var de finns i kroppen
|
||||
- hur de påverkar sjukdomar
|
||||
- Klinik:
|
||||
- HIV-test (antikroppar, ELISA)
|
||||
- COVID-19 (antigen, antikropp, ELISA)
|
||||
- Myelom (detektion av IgM med proteinelektrofores)
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Proteiner
|
||||
- Proteiner utför viktiga funktioner i de flesta biologiska processer, t.ex. DNA-replikation och signalöverföring.
|
||||
- Sensoriska funktioner som smak, lukt, temperatur och beröring bygger på proteiner.
|
||||
- Aminosyrasekvensen bestämmer konformationen (3D-strukturen) och därmed funktionen.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Proteiner – 2024 års Nobelpris
|
||||
- Handlar om proteiners strukturer och hur de kan designas och förutsägas.
|
||||
- David Baker: byggt helt nya proteiner.
|
||||
- Demis Hassabis & John Jumper: AI-modellen AlphaFold som löser strukturförespådningsproblemet.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Genom vs proteom
|
||||
- **Genom:** komplett DNA-sekvens (~3 miljarder baser, ca 23 000 gener).
|
||||
- **Proteom:** de proteiner som uttrycks av en cell vid en given tidpunkt.
|
||||
- Proteomet påverkas av:
|
||||
- celltyp
|
||||
- tidpunkt
|
||||
- proteininteraktioner
|
||||
- posttranslationella modifieringar
|
||||
- Proteomet är mycket dynamiskt och komplext.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Hur kan vi studera proteiner?
|
||||
- Vi behöver rena fram ett specifikt protein ur cellens innehåll.
|
||||
- Proteiner skiljer sig i:
|
||||
- storlek
|
||||
- laddning
|
||||
- löslighet
|
||||
- bindningsaffinitet
|
||||
- Egenskaperna används i reningsmetoder.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Preparation av protein – homogenisat
|
||||
- Celler bryts upp → homogenisat.
|
||||
- Centrifugering separerar komponenter:
|
||||
- **pellet:** i botten
|
||||
- **supernatant:** ovanför
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Kromatografi – princip
|
||||
- Små kulor/beads med definierade egenskaper packas i en kolonn (fast fas).
|
||||
- Buffert + prov rör sig genom kolonnen (mobil fas).
|
||||
- Olika typer används beroende på proteinets egenskaper.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Gelfiltrering – separation efter storlek
|
||||
- Porösa kulor släpper in små molekyler men inte stora.
|
||||
- **Stora proteiner kommer ut först.**
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Jonbyteskromatografi – separation efter laddning
|
||||
- Proteinets totala laddning styr bindning.
|
||||
- **Anjonbytare:** binder negativa grupper.
|
||||
- **Katjonbytare:** binder positiva grupper.
|
||||
- Eluering sker med pH-ändring eller saltgradient.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Affinitetskromatografi – separation efter selektivitet
|
||||
- Specifik bindning mellan protein och ligand.
|
||||
- Exempel: 6×His-tag → stark bindning till Ni²⁺-kolonn.
|
||||
- Eluering ofta med imidazol.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Analys av proteinrening
|
||||
- Flera reningssteg kombineras.
|
||||
- Man följer renheten vid varje steg.
|
||||
- Val av metod beror på:
|
||||
- önskad renhet
|
||||
- proteinets egenskaper
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Gelelektrofores – princip
|
||||
- Molekyler med nettoladdning vandrar i elektriskt fält.
|
||||
- Polyakrylamidgel separerar efter storlek.
|
||||
- Små proteiner rör sig snabbare.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## SDS-PAGE
|
||||
- SDS ger uniform negativ laddning proportionell mot massa.
|
||||
- Separation sker enbart på **storlek**.
|
||||
- Efter körning färgas gelen (Coomassie blue).
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## SDS-PAGE i reningskontroll
|
||||
- Prover tas efter varje reningssteg.
|
||||
- Rätt band ska bli tydligare och renare för varje steg.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Gelfiltrering vs SDS-PAGE
|
||||
- **Gelfiltrering:** störst först, används för rening.
|
||||
- **SDS-PAGE:** minst först, används för analys.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Antikroppar och antigen
|
||||
- Antikroppar → proteiner som känner igen antigen.
|
||||
- Del av antigenet som känns igen = **epitop**.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Monoklonala vs polyklonala antikroppar
|
||||
- **Monoklonala:** känner igen exakt samma epitop.
|
||||
- **Polyklonala:** mix som känner igen flera epitoper på samma antigen.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## ELISA – princip
|
||||
- Enzymbundet antikroppssystem som ger färg vid substrattillsats.
|
||||
- Två huvudtyper:
|
||||
- **Indirekt ELISA:** detekterar antikroppar (t.ex. HIV)
|
||||
- **Sandwich ELISA:** detekterar antigen (t.ex. COVID-19)
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Western Blot
|
||||
- SDS-PAGE → proteiner förs över till membran.
|
||||
- Inkuberas med primär + sekundär antikropp.
|
||||
- Signal mäts via enzym eller fluorescens.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Masspektrometri – princip
|
||||
- Identifierar peptider/proteiner.
|
||||
- Möjliggör analys av posttranslationella modifieringar.
|
||||
- Peptider joniseras → accelereras → separeras efter massa (t.ex. MALDI-TOF).
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Masspektrometri – användning
|
||||
- Identifiera proteiner
|
||||
- Verifiera rening
|
||||
- Kartlägga PTM
|
||||
- Analysera sekvens och evolutionärt ursprung
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Proteiners 3D-struktur
|
||||
- Bestäms av aminosyrasekvens.
|
||||
- Experimentella metoder krävs ofta trots AI-prediktioner som AlphaFold.
|
||||
- Struktur är centralt för läkemedelsutveckling.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## NMR
|
||||
- Baserad på magnetiska atomkärnor.
|
||||
- Resonans påverkas av atomernas omgivning.
|
||||
- Typer:
|
||||
- 1D NMR – veckningsinformation
|
||||
- NOESY – avstånd mellan protoner (<5 Å)
|
||||
- Begränsning: protein <50 kDa
|
||||
- Resultat: ensemble av möjliga strukturer.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Röntgenkristallografi
|
||||
- Proteinet kristalliseras.
|
||||
- Kristall bestrålas med röntgen → diffraktionsmönster samlas.
|
||||
- Matematiskt → elektrondensitetskarta → modell av struktur.
|
||||
- Hög upplösning ger mer detaljer.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Kryo-EM
|
||||
- Direkt visualisering av frys-införda molekyler.
|
||||
- Kräver inga kristaller eller isotoper.
|
||||
- Single-particle-analys möjlig.
|
||||
- Snabb metodutveckling → dominerande teknik idag.
|
||||
- Upplösning beror på proteinets storlek.
|
||||
- Nobelpris 2017.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Kryo-EM – procedur
|
||||
- Protein fryses på grid i flytande helium.
|
||||
- Exponeras för elektronstråle i vakuum.
|
||||
- Många 2D-bilder sammanställs → 3D-struktur.
|
||||
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/Utforska proteiner/Slides.pdf.pdf
LFS
Normal file
BIN
content/Biokemi/Cellulära processer/Utforska proteiner/Slides.pdf.pdf
LFS
Normal file
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,266 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- utforska-proteiner
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Linda Johansson
|
||||
---
|
||||
|
||||
Vad som helst som kommer på presentationen kan komma.
|
||||
Ibland vävs avsnitt tillsammans med seminarier osv.
|
||||
Instuderingsfrågorna kommer hjälpa till, konceptuella
|
||||
|
||||
Varför studera proteiner?
|
||||
- Hur ser strukturen ut?
|
||||
- Vad binder de till?
|
||||
- Var finns det?
|
||||
- Sjukdomspåverkan
|
||||
|
||||
Klinkien:
|
||||
+ antikroppar och antigen
|
||||
+ ELISA-metoden
|
||||
+ COVID antigen och antikroppar som är intressanta
|
||||
+ misstänkt myelom
|
||||
|
||||
Proteom
|
||||
- **Genom** vårt totala DNA innehåll - 3 miljarder DNA baser, 23000 gener
|
||||
- **Protem**
|
||||
- alla faktiska proteiner som uttrycks av en given cell, vid en given tidpunkt
|
||||
- inkluderar modifikationer
|
||||
- inkluderar interaktioner
|
||||
- kan skilja sig mycket mellan en given cell och en given tidpunkt
|
||||
- många kombinationer
|
||||
- iniaitiv, alphacell
|
||||
|
||||
Studera proteiner
|
||||
- först måste man rena fram ett specifikt protein
|
||||
- kan separeras (avgörs av aminosyrasekvensen)
|
||||
- efter storlek
|
||||
- efter laddning
|
||||
- efter löslighet
|
||||
- efter bindningsaffinitet
|
||||
|
||||
#### Preparation av protein
|
||||
1. krossar det och gör det till flytande massa (fiska ut sitt protein ur sin cell)
|
||||
- kallas även homogenisat (mixern)
|
||||
- blir en slags gegga/smoothie, vilket gör att de lösgörs
|
||||
2. separerar proteinerna
|
||||
- via ett centrifugeringssteg
|
||||
- tunga sakerna hamnar längst ner och lättare högre upp
|
||||
- i botten av röret heter det: **pellet** och det ovan kallas **supernatat**
|
||||
- egentligen blir det en gradient från minst till störst
|
||||
- storleksskillnaden är enorm
|
||||
|
||||
#### Kromatografi
|
||||
Finns olika typer, men först gemensamt:
|
||||
- köper en form av små beads/kulor, som har olika egenskaper
|
||||
- man köper beads för den motsvarigheten av kromotografi som man vill utföra
|
||||
- välja det som passar bäst. kallas för **fast fas**
|
||||
- förpackas i en kolonn
|
||||
- ett långt rör av kulor
|
||||
- prov in (applicerar sitt prov)
|
||||
- prov ut som är renat på något sätt
|
||||
- kräver en fast fas (pekar på mitten av röret)
|
||||
- själva kulor
|
||||
- mobil fas
|
||||
- provet ingår i detta
|
||||
- en buffert
|
||||
|
||||
eulueras = det är då provet kommer ut, betyder olika saker beroende på
|
||||
|
||||
#### Gelfiltrering
|
||||
Separation med avseende på storlek
|
||||
Kolonn med porösa kulor (garnnystan)
|
||||
Stora prover kommer ut före små
|
||||
Grov och fin separation möjlig
|
||||
kan behöva utföra det i flera steg
|
||||
![[Pasted image 20251117134344.png|400]]
|
||||
Bromsas in beroende på storlek:
|
||||
- gul → grön → rosa i hastighet
|
||||
![[Pasted image 20251117134540.png|300]]
|
||||
|
||||
#### Jonbyteskromatografi
|
||||
Separation med avseende på laddning
|
||||
Aminosyrasekvensen avgör den totala laddningen hos proteinet
|
||||
|
||||
Två typer av kolonner innehåller
|
||||
- Anjonbytare, binder negativt laddade grupper (positivt laddade går igenom)
|
||||
- Katjonbrytare binder positit laddade grupper (negativt laddade går igenom)
|
||||
|
||||
*Om man tillsätter salt på ett kontrollerat sätt, kan man samla upp varenda liten del, då går det lätt att isolera. Saltet gör att man får större kontroll av renhet genom att lägga till en viss koncentration av salt. Ibland kan det finnas 3000 andra proteiner med andra laddningar, som åker rakt igenom. De flesta åker rakt igenom men några få kan sitta kvar, där av kan man använda salt.*
|
||||
|
||||
Kan kontrollera när det kommer ut (t.ex. via salt) lite mer reningsjobb
|
||||
|
||||
Elueras baserat på pH eller salt (ofta båda)
|
||||
![[Pasted image 20251117134953.png|300]]
|
||||
|
||||
katjon = katt = positiv!
|
||||
|
||||
#### Affinitetskromatografi
|
||||
Separation med avseende på selektivtet
|
||||
Specifik egenskap (t.ex. gluksmodifikation), för att binda till en kolonn med glukosbindande egenskapr.
|
||||
Exempel:
|
||||
- På DNA-nivå adderas en sträng av 6st Histidinaminosyror (6xHis tag).
|
||||
- Dessa binder mycket starkt till en kolonn innehållande nickel (II) joner.
|
||||
- Proteinet elueras ut med t.ex. imidazol
|
||||
![[Pasted image 20251117135916.png|300]]
|
||||
|
||||
Kanska likt jonbindande, på varje bead sitter något som ditt prov binder till. Precis som jonbyteskromatografi så släpper man ut det som inte är intressant.
|
||||
Två steg:
|
||||
1. först sitter proteinet på bindningarn
|
||||
2. sen sätter man till glukos som konkurrerar ut ditt protein så de släpper
|
||||
|
||||
## Analys av proteiner
|
||||
|
||||
Ofta behöver man göra olika reningssteg.
|
||||
Vi är människor och gör ofta fel, så man behöver verifiera att rätt protein har renats fram.
|
||||
1. vilken renhet som önskas
|
||||
2. vilka egenskapr sin finns
|
||||
|
||||
#### Gelelektrofores
|
||||
Liknas Plasmid men för protein istället för DNA
|
||||
|
||||
En molekyl har en viss nettoladdning och kommer röra sig i ett elektroniskt fält, detta kallas ektrofores.
|
||||
Metoden kallas PAGE ((polyacrylamide gel electrophoresis)
|
||||
|
||||
- Polyakrylamiden bildar ett nät där stora bromsar och små slinker igenom
|
||||
- Alla vandrar mot + polen
|
||||
- Liknar gelfiltrering men tvärtom
|
||||
|
||||
|
||||
### Gelelektrofores: SDS Page
|
||||
![[Pasted image 20251117142658.png|300]]
|
||||
vanligaste typen av gelelektrofores heter SDS Page
|
||||
|
||||
Lägger till SDS (sodium dodecyl sulfate)
|
||||
ett stort protein kommer binda fler och ett litet protein färre.
|
||||
- ett proteins laddning är proportionellt mot dess massa (kDa)
|
||||
- binder till yta, störra yta större SDS, mindre yta mindre SDS
|
||||
|
||||
Man blandar proteiner med en känd storlek, som en refens. Det laddas i så-kallade
|
||||
brunnar.
|
||||
När man är klar med körningen, laddar men in en proteinbindande färg.
|
||||
|
||||
Varje kolumn är ett reningstillfällende, sen lägger man till mer i steg, så då har
|
||||
|
||||
- I första steget har man många sträck, varje streck är ett protein
|
||||
- I tredje steget, jonbryteskromatografi, här är det väldigt många extra streck, det betyder att proteinet inte är rent.
|
||||
- I fjärde steget gelfiltreringen blir det få kvar
|
||||
- I femte blir det affinitetskromotagrfri och efter det finns det bara ett kvar
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
**Gelfiltrering vs. gelelektrofores**
|
||||
|
||||
| Gelfiltrering | Gelelektrofores |
|
||||
| -------------------------------------------------- | -------------------------------------------------- |
|
||||
| Separation av proteiner med<br>avseende på storlek | Separation av proteiner med<br>avseende på storlek |
|
||||
| Används för protein**rening** | Används för protein**analys** |
|
||||
| Störst först | Minst först |
|
||||
|
||||
### Antikroppar och antigen
|
||||
Antikroppar är proteiner som genereras i respons mot främmande element (antigen).
|
||||
Bindning av antikropp till antigen leder till immunrespons som skydar individen mot infektion
|
||||
De grupper eller aminorysor som antikroppen knner igen kallas **EPITOP**
|
||||
|
||||
#### Polyklonala antikroppar
|
||||
Det är en mix av antikroppar, känner igen olika *epitoper*
|
||||
#### Monoklonala antikroppar
|
||||
Känner igen exakt samma *epitop* av en specifik antigen
|
||||
|
||||
antigen = min hand
|
||||
monoklonal = min hands tumme
|
||||
polyklonal = alla fingrar på min hand
|
||||
|
||||
#### ELISA
|
||||
|
||||
Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay kan användas för att kvantifiera protein (eller antigen) i ett prov
|
||||
En antikropp länkas kovalent till ett enzym-antikropp kan ge färg till ett visst substrat
|
||||
Om ett prov har ett antigen kommer enzym-antikropp binda till antigenet
|
||||
|
||||
### Indirekt ELISA
|
||||
detekterar antikroppar
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251117143608.png|400]]
|
||||
|
||||
|
||||
1. Antigen fästs i en brunn
|
||||
2. Om patienten har antikroppar för viruset kommer de binda till antigenet
|
||||
3. Om enzymbundet antikropp känner igen den specifika anikroppen
|
||||
4. Substrat adderas → om färg → betyder att personen bär på HIV antikroppar
|
||||
|
||||
### Sandwich ELISA
|
||||
detekterar antigen
|
||||
|
||||
- Används för att detektera antigen, t.ex. för COVID-19
|
||||
- Antikroppar sätts i en brunn
|
||||
- Tillsätt prov
|
||||
- En enzymbärande antikropp (som också binder antigenet) appliceras
|
||||
- Substrat adderas → om färg → antigen finns i provet
|
||||
![[Pasted image 20251117143805.png|400]]
|
||||
|
||||
|
||||
### Western blot
|
||||
Första steget är att köra en SDS-PAGE
|
||||
- Intresserad av många band
|
||||
- lösningen är att köra en WB genom att göra över proteiner itll ett membran
|
||||
- Inkubera med primär antikropp
|
||||
- Inkubera med sekundär antikropp (som bär ett enzym eller fluorescens) → mät färgskifte
|
||||
Det binder bara mot ett specifikt protein
|
||||
|
||||
|
||||
### Masspektrometri
|
||||
Används för att identifiera peptider och proteiner
|
||||
Kan detektera posttranslationella modifikationer
|
||||
- t.ex ett socker eller någon irreversibel modifikation
|
||||
Man slår sönder sitt protein i mindre delar, så man får peptider
|
||||
Dessa joniseras och körs i en masspektrometer som heter MALDI-TOF
|
||||
|
||||
Den är ganska komplicerad, men tänk mer på användningsområden.
|
||||
- Kan användas för att sekvenser **ett okänt protein**
|
||||
- Kan användas för att. verifiera att **rätt protein** renats fram
|
||||
- posttranslationella modifikationer kan identifieras
|
||||
- Går att skicka till ett labb här i gbg och få information om
|
||||
- evolutionärt ursprung
|
||||
- identifier medlemmar i ett stort proteinkomplex
|
||||
- identifiera signalkomplex (t.ex 50 olika medlemmar)
|
||||
- sönderdela och kör det mot en databas, vi har hela människans genom och den kan vi översätta till proteinsekvensen. Men vi vet inte proteom, specifika för en viss cell.
|
||||
-
|
||||
|
||||
#### Strukturbestämming av protein
|
||||
Vad föreläsaren jobbar med.
|
||||
Vill veta hur olika proteiner ser ut. Trots AI svårt att förutsåp den exakta strukturen. Men det brukar finnas några överraskningar.
|
||||
Vi vill fortfarande bestämma strukturen experimentellt
|
||||
Viktigt för läkemedelsutveckling
|
||||
Läkemedelsbolag vill veta hur liganderna interagerar med ett protein.
|
||||
Kan komma på nya proteiner som kan binda till ditt protein
|
||||
|
||||
#### NMR
|
||||
Baserat på är att atomkärnor är nära varandra och magnetiska
|
||||
Det finns inte så många isotoper har den magnetismen.
|
||||
Men väte har det!
|
||||
Man tillför en elektromagnetisk puls, då kan man få en resonans. Då kan man undersöka protonens omgivning. Men kan undersöka en proteins omgivning per gång → en dimensionell NMR
|
||||
NOESY: undersöker protonpar som är nära varandra. Det kan man använda för att få information om proteinens 3D-struktur.
|
||||
Det finns många limiteringar i den här typen av experiment.
|
||||
Nackdelen är att man bara kan titta på små proteiner < 50 kDa
|
||||
|
||||
|
||||
### Röntgenkkristallografi
|
||||
Kristalliserar proteinet som är tidskrävande ofta
|
||||
|
||||
Exponerar mot röntgenstrålning och det mönstret som man får.
|
||||
Sen med hjälp av dator kan man ta reda på vad det är för protein.
|
||||
Ju högre upplösning ju högre detalj.
|
||||
|
||||
Ersatts av
|
||||
|
||||
#### Kryo-Elektronmikroskopi
|
||||
Mikroskopbaserad metod, behöver inte kristallisera sina proteiner istället.
|
||||
Inga specifika egenskapr hos proteinet behövs )inga kristaller, inga specifika isotoper
|
||||
|
||||
Mycket snabb utvecling de senaste 5-10 åren.
|
||||
|
||||
Använder sig av framrenat protein, man fryser det med flytande helium och sen så sätter man det under sitt mikroskop. Varje enskild proteinartikel kommer man sätta samman i en 3d-struktur.
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251117145754.png]]
|
||||
en sån här molekyl som hjälper er att känns skillnaden i temperatur.
|
||||
34
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/1.md
Normal file
34
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/1.md
Normal file
@@ -0,0 +1,34 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- kolhydrater
|
||||
---
|
||||
|
||||
**Blodgrupperna ABO är kolhydratstrukturer som bland annat finns på våra röda blodkroppar.**
|
||||
|
||||
A) Hur skiljer sig A, B och O strukturerna från varandra?
|
||||
|
||||
```spoiler-block
|
||||
A) De har olika uppsättning av sockerenheter.
|
||||
- A har fucos + galaktos + acetylgalaktosamin
|
||||
- B har fucos + galaktos + galaktos
|
||||
- 0 har fucos + galaktos
|
||||
|
||||
Alltså skiljer sig dessa sekvenser från varandra, därför binder olika antikroppar in till olika sorter.
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
B) När man ska ge röda blodkroppar till patienter kan man ge röda blodkroppar från O-donatorer till patienter med blodgrupp A, B och AB, men man kan inte ge patienter med blodgrupp O röda blodkroppar från donatorer med blodgrupp A, B eller AB. Varför?
|
||||
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
B) Beroende på vilken blodgrupp man har kommer man ha olika antigen och antikroppar
|
||||
- A har A-antigen och antikroppar mot B
|
||||
- B har B-antigen och antikroppar mot A
|
||||
- AB har A+B-antigen och inga antikroppar mot vare sig A eller B
|
||||
- 0 har "inget antigen" och därav antikroppar mot både A och B
|
||||
|
||||
Anledningen varför en person med blodgrupp 0 då inte kan få röda blodkroppar från vare sig A, B eller AB är att den har antikroppar mot både A och B. Dessa skulle då fästa sig på de transfererade blodkropparnas antigen och aktivera immunförsvaret → autoimmun reaktion. Däremot går det bra att personer som har blodgrupp A, B eller AB får 0-röda blodkroppar eftersom dessa inte innehåller några antigen som deras immunförsvar (antikroppar) skulle känna igen.
|
||||
```
|
||||
20
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/10.md
Normal file
20
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/10.md
Normal file
@@ -0,0 +1,20 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- dna-replikation
|
||||
---
|
||||
## Fråga 10
|
||||
|
||||
**Vilket/vilka av följande alternativ om DNA-replikation är korrekt/korrekta?**
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- A: Flap endonuclease 1 (FEN1) kan hjälpa till att ta bort en RNA-primer.
|
||||
- B: DNA-replikation sker alltid i 5´ till 3´-riktning.
|
||||
- C: Opoisomeraser kan förändra ”linking number” hos DNA.
|
||||
- D: Okazaki-fragment bildas under syntes av ”leading strand”.
|
||||
|
||||
```spoiler-block
|
||||
A & B
|
||||
```
|
||||
14
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/11.md
Normal file
14
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/11.md
Normal file
@@ -0,0 +1,14 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- kromatin
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
---
|
||||
**Beskriv nukleosomens uppbyggnad (Nucleosome core particle). Ange vilka komponenter som ingår och hur de är organiserade.**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Nukleosomen består av histon-proteiner och DNA-helix. I mitten av nukleosomen finns två kopior av histonproteinerna H2A, H2B, H3 och H4. Detta bildar alltså en oktamer. Sedan lindas DNA runt histonerna ungefär 1,75 varv, ca 100–200 baspar långt. Sedan sätter sig en till histon, H1, utanpå DNA-strängen och oktameren för att stabilisera och motverka att strukturen lindas upp. Mellan två histoner kommer det finnas en fri bit av DNA som kallas linker-DNA.
|
||||
```
|
||||
20
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/12.md
Normal file
20
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/12.md
Normal file
@@ -0,0 +1,20 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- rna-syntes
|
||||
---
|
||||
**Vid initiering av RNA-polymeras II-beroende transkription ingår flera basala transkriptionsfaktorer. Vilket/vilka påstående(n) om denna process stämmer?**
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- A: TFIIB fosforylerar den C-terminala domänen (CTD) på RNA polymeras II.
|
||||
- B: TFIIF är den första faktor som binder till promotorn.
|
||||
- C: TFIIE binder till TATA-boxen.
|
||||
- D: TFIIH kan smälta dubbelsträngat DNA med sin helikas-aktivitet.
|
||||
|
||||
Rätt svar
|
||||
1. D
|
||||
|
||||
|
||||
*(Flersvarsfråga; val ej markerade i textversionen.)*
|
||||
14
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/13.md
Normal file
14
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/13.md
Normal file
@@ -0,0 +1,14 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- kontroll-av-genuttryck-i-prokaryoter
|
||||
---
|
||||
**Describe mechanistically how an antibiotic may interfere with transcription of a bacterial genome. / Beskriv en mekanism för hur antibiotika kan störa transkription av ett bakteriellt genom.**
|
||||
|
||||
**Answer**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Antibiotics can work as repressors. They can bind in to the operator region of an operon and thereby inhibiting the transcription of the genes that the operon contains.
|
||||
```
|
||||
21
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/14.md
Normal file
21
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/14.md
Normal file
@@ -0,0 +1,21 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- rekombinant-dna-teknik
|
||||
---
|
||||
**Which of the following is/are true about bacterial transformation? / Vilket/vilka av nedanstående stämmer för bakteriell transformation?**
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- A: Competence is not required for all bacterial species. / Kompetens är inte nödvändigt för alla bakteriearter.
|
||||
- B: The DNA is typically fragmented at the bacterium’s surface. / DNA fragmenteras vanligtvis vid bakteriens yta.
|
||||
- C: Transformation may be general or specialized. / Transformation kan vara generell eller specialiserad.
|
||||
- D: The DNA may or may not need to integrate into the host genome. / DNA måste inte alltid integreras i värdens genom.
|
||||
|
||||
Rätt svar
|
||||
1. B
|
||||
2. D
|
||||
|
||||
|
||||
*(Flersvarsfråga; val ej markerade i textversionen.)*
|
||||
21
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/15.md
Normal file
21
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/15.md
Normal file
@@ -0,0 +1,21 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- dna-replikation
|
||||
---
|
||||
**In order for the lagging strand to become one single continuous strand, the Okazaki fragments (OF) must undergo a maturation process. / För att den släpande strängen ska bli en kontinuerlig sträng behöver Okazakifragment genomgå en mognadsprocess.**
|
||||
|
||||
A) Which two enzymes are involved in bacterial OF maturation?
|
||||
B) Briefly describe their specific functions in the process.
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
a) Polymeras 1 och DNA-ligas.
|
||||
|
||||
b) Polymeras 1 har en 5-3-exonukleas-aktivitet, den kommer att bryta upp RNA-primerna på Okazakifragmenten i 5-3-riktning. Den kommer också byta ut RNAt mot korresponderande DNA. För att detta ska ske korrekt har den även en 3-5-exonukleas-aktivitet som kan bryta fosfodiesterbindningar om fel nukleotid sätts på.
|
||||
|
||||
Ligaset kommer att reparera "nicks", alltså små mellanrum som kommer finnas mellan det nysyntetiserade DNAt som tagit primerns plats och det "äldre" DNAt. Detta gör ligaset genom att skapa en fosfodiesterbindning mellan nukleotiderna, detta sker med hjälp av ATP.
|
||||
```
|
||||
18
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/16.md
Normal file
18
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/16.md
Normal file
@@ -0,0 +1,18 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- translation
|
||||
---
|
||||
**Which basic building blocks is the ribosome made of? / Vad är ribosomen huvudsakligen uppbyggd av?**
|
||||
|
||||
**Answer**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
It is made of rRNA and proteins. rRNA is in the center of both the large subunit and the small subunit. The proteins are more in the periphery.
|
||||
|
||||
As described the ribosome has a large and a small subunit. In prokaryotes the small subunit is 30S and the large is 50S – they together form the 70S ribosome. In eukaryotes the ribosome is a bigger, the small subunit is 40S and the bigger is 60S – they form the 80S ribosome.
|
||||
|
||||
The small subunits is where the t-RNA´s anticodon pairs with the codon on the RNA strand, in the large subunit the peptide-bond is formed.
|
||||
```
|
||||
27
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/17.md
Normal file
27
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/17.md
Normal file
@@ -0,0 +1,27 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- termodynamik
|
||||
---
|
||||
**The coupling of ATP synthesis to a glycolytic reaction is described below.**
|
||||
|
||||
PEP + H₂O → pyruvate + Pi (ΔG = −78 kJ/mol)
|
||||
ADP + Pi → ATP + H₂O (ΔG = +55 kJ/mol)
|
||||
|
||||
PEP + ADP → pyruvate + ATP (ΔG = −23 kJ/mol)
|
||||
|
||||
**Which of the following statements is correct for the reaction ADP + Pi → ATP + H₂O?**
|
||||
Välj ett alternativ:
|
||||
|
||||
- A: The reaction is exergonic and thermodynamically unfavorable.
|
||||
- B: The reaction is endergonic and thermodynamically favorable.
|
||||
- C: The reaction is endergonic and thermodynamically unfavorable.
|
||||
- D: The reaction is exergonic and thermodynamically favorable.
|
||||
|
||||
Rätt svar
|
||||
1. D
|
||||
|
||||
|
||||
*(Flervalsfråga; valt alternativ ej markerat i textversionen.)*
|
||||
18
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/18.md
Normal file
18
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/18.md
Normal file
@@ -0,0 +1,18 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- nukleotider
|
||||
---
|
||||
**Vid syntes av DNA eller RNA måste var och en av de nukleotider som ska adderas till den växande strängen ha tre fosfatgrupper på sig. Man får ingen reaktion om det bara sitter en eller två fosfatgrupper på nukleotiderna. Förklara varför de tre fosfatgrupperna behövs. (Max 150 ord.)**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Nukleotider kopplas ihop med fosfodiesterbindningar. Bildningen av denna bindning är termodynamiskt ofördelaktig eftersom att entropin minskar – reaktionen kräver tillförd energi. Fosfatgrupperna på nukleotiden är kopplade med mycket energirika fosfoanhydridbindningar. När dessa hydrolyseras frigörs mycket energi.
|
||||
|
||||
När nukleotiden ska binda in kommer då två av fosfatgrupperna att släppa – först frigörs det energi när de bryter från det ena fosfatet (som fortfarande sitter på nukleotiden) – och sedan ännu mer energi när bindningen bryts mellan de två frigjorda fosfatgrupperna sinsemellan. Med hjälp av denna energi kan man då driva den energikrävande processen av att skapa en fosfodiesterbindning mellan den nya nukleotiden och den som redan finns på DNA/RNA-strängen.
|
||||
|
||||
För att få tillräckligt med energi för att driva fosfodiesterbindningen behöver man alltså bryta två fosfoanhydridbindningar m.h.a. hydrolys. Därför krävs det totalt tre stycken fosfat (två släpps av och en hamnar i DNA/RNA-skelettet).
|
||||
```
|
||||
22
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/19.md
Normal file
22
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/19.md
Normal file
@@ -0,0 +1,22 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- enzymer
|
||||
---
|
||||
![[Pasted image 20251128080420.png]]
|
||||
|
||||
**Diagrammet ovan visar koncentrationen av ämnet A som funktion av tiden i en reaktion där A omvandlas till ämnet B i närvaro av en låg koncentration av ett enzym som katalyserar reaktionen. Enzymet tillsattes omedelbart efter tiden t₀.**
|
||||
|
||||
Vi upprepar nu försöket på samma sätt, men med den skillnaden att vi nu tillsätter 10 gånger högre koncentration av enzymet omedelbart efter tiden t₀. Ange för var och en av tidpunkterna t₀, t₁ och t₂ om [A] kommer att vara högre, lägre eller oförändrad jämfört med i diagrammet ovan. Ange också en motivation till ditt svar vid varje tidpunkt. (Max 150 ord.)
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
t₀ kommer att vara oförändrad. Detta pga att utgångskoncentrationen av A inte kommer att minska bara för att man adderar mer enzym.
|
||||
|
||||
t₁ kommer vara lägre. Detta pga att enzymet katalyserar reaktionen – den kommer ske mycket snabbare – A kommer att bildas till B snabbare när man tillsätter mer enzym – därför sänks koncentrationen av A snabbare.
|
||||
|
||||
t₂ kommer även den att vara oförändrad eftersom man i kurvan ser att reaktionen vid den tidpunkten uppnått jämvikt (koncentrationen förändras inte). Enzymer påverkar inte jämviktskonstanten – alltså vid vilket förhållande mellan koncentrationerna av A och B som reaktionshastigheten av A→B och B→A är lika. Därför kommer koncentrationen av A vid jämvikt (t₂) inte att påverkas av ökad koncentration av enzym.
|
||||
```
|
||||
18
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/2.md
Normal file
18
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/2.md
Normal file
@@ -0,0 +1,18 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- lipider
|
||||
---
|
||||
|
||||
**Ange en skillnad mellan mättade och omättade fettsyror avseende struktur och en skillnad avseende inverkan på fluiditeten hos cellens membran.**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Mättade fettsyror har inga dubbelbindningar – därav är deras fettsyrekedjor raka strukturer.
|
||||
Omättade fettsyror har däremot en eller flera dubbelbindningar – detta leder till en böjning i strukturen där dubbelbindningen sitter – fettsyrorna blir inte helt raka strukturer utan böjda på olika sätt beroende på vart dubbelbindningarna sitter och om de har trans eller cis-konfiguration.
|
||||
|
||||
Eftersom att de mättade fettsyrorna har raka fettsyrasvansar kan dessa packas mycket tätt – fluiditeten i membranet minskar. Däremot kan de omättade fettsvansarna inte packas lika tätt på grund av att de inte är raka strukturer – fluiditeten i membranet ökar.
|
||||
```
|
||||
14
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/20.md
Normal file
14
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/20.md
Normal file
@@ -0,0 +1,14 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- glykolysen
|
||||
---
|
||||
**Ge ett exempel på och förklara mekanismen bakom en förändring i metabolismen som sker vid högintensivt muskelarbete för att vi ska bli bättre på att utföra anaerob glykolys framöver. (Max 120 ord.)**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Högintensivt muskelarbete kommer leda till syrebrist, när detta sker kommer transkriptionsfaktorn HIF-1 att aktiveras. Den kommer att stimulera ökad produktion av glukostransportörer, enzymer i glykolysen och även aktivera VEGF. VEGF ökar vaskulariseringen av vävnaden – mer blodkärl. Detta gör att musklerna kommer i kontakt med fler blodkärl och därmed mer glukos. Den ökade mängden glukostransportörer gör att cellerna kan ta upp glukos i större mängder när det behövs. Ökad mängd enzymer i glykolysen gör att musklerna kan ta hand om glukoset och omvandla det till energi i större utsträckning när det behövs. Vid anaeroba förhållanden kan musklerna bara använda sig av glykolys – genom HIF-1 blir de bättre på att ta upp glukos och bättre på att utnyttja den.
|
||||
```
|
||||
552
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/2021-12-16-0073-AXA.md
Normal file
552
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/2021-12-16-0073-AXA.md
Normal file
@@ -0,0 +1,552 @@
|
||||
# LPG001 Biokemi – tenta 2021-12-16
|
||||
*Kandidat 0073-AXA* [oai_citation:0‡2021-12-16-0073-AXA.pdf](sediment://file_000000006a3c720aa9e86ead7ff3c6e4)
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 1
|
||||
2/2
|
||||
|
||||
**Blodgrupperna ABO är kolhydratstrukturer som bland annat finns på våra röda blodkroppar.**
|
||||
A) Hur skiljer sig A, B och O strukturerna från varandra?
|
||||
B) När man ska ge röda blodkroppar till patienter kan man ge röda blodkroppar från O-donatorer till patienter med blodgrupp A, B och AB, men man kan inte ge patienter med blodgrupp O röda blodkroppar från donatorer med blodgrupp A, B eller AB. Varför?
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
A) De har olika uppsättning av sockerenheter.
|
||||
- A har fucos + galaktos + acetylgalaktosamin
|
||||
- B har fucos + galaktos + galaktos
|
||||
- 0 har fucos + galaktos
|
||||
|
||||
Alltså skiljer sig dessa sekvenser från varandra, därför binder olika antikroppar in till olika sorter.
|
||||
|
||||
B) Beroende på vilken blodgrupp man har kommer man ha olika antigen och antikroppar
|
||||
- A har A-antigen och antikroppar mot B
|
||||
- B har B-antigen och antikroppar mot A
|
||||
- AB har A+B-antigen och inga antikroppar mot vare sig A eller B
|
||||
- 0 har "inget antigen" och därav antikroppar mot både A och B
|
||||
|
||||
Anledningen varför en person med blodgrupp 0 då inte kan få röda blodkroppar från vare sig A, B eller AB är att den har antikroppar mot både A och B. Dessa skulle då fästa sig på de transfererade blodkropparnas antigen och aktivera immunförsvaret → autoimmun reaktion. Däremot går det bra att personer som har blodgrupp A, B eller AB får 0-röda blodkroppar eftersom dessa inte innehåller några antigen som deras immunförsvar (antikroppar) skulle känna igen.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 2
|
||||
|
||||
**Ange en skillnad mellan mättade och omättade fettsyror avseende struktur och en skillnad avseende inverkan på fluiditeten hos cellens membran.**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Mättade fettsyror har inga dubbelbindningar – därav är deras fettsyrekedjor raka strukturer.
|
||||
Omättade fettsyror har däremot en eller flera dubbelbindningar – detta leder till en böjning i strukturen där dubbelbindningen sitter – fettsyrorna blir inte helt raka strukturer utan böjda på olika sätt beroende på vart dubbelbindningarna sitter och om de har trans eller cis-konfiguration.
|
||||
|
||||
Eftersom att de mättade fettsyrorna har raka fettsyrasvansar kan dessa packas mycket tätt – fluiditeten i membranet minskar. Däremot kan de omättade fettsvansarna inte packas lika tätt på grund av att de inte är raka strukturer – fluiditeten i membranet ökar.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 3
|
||||
|
||||
**Rita en dipeptid bestående av de två (olika) aminosyror från vars sidokedjor det inte går att bilda glukos. Dipeptiden befinner sig i en lösning med pH-värde 2. Ange vilka aminosyrorna är.**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
*(Handritad struktur i originalet)*
|
||||
|
||||
Ska stå **Lysin**, inte *Lycin*.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 4
|
||||
|
||||
**När elektroner från NADH genom transport i NADH-Q oxidoreduktas når Q sker en konformationsförändring i komplexet som tillåter protontransport över mitokondriens inre membran. Redogör för vilken egenskap en aminosyra som förmedlar konformationsändringen behöver ha, varför den behöver ha den egenskapen samt ge ett exempel på en aminosyra som har den egenskapen. (Max 75 ord.)**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
När Q tar upp två elektroner kommer den innan upptaget av protoner att vara negativt laddad, Q²⁻. Eftersom den är negativt laddad kommer den då att interagera med aminosyror som har en laddning (kommer ske repulsion eller attraktion), därför krävs det att aminosyran som förmedlar konformationsändringen är positivt eller negativt laddad. Ett exempel på en sådan aminosyra är arginin (Arg) – som är positivt laddad vid pH runt 7.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 5
|
||||
|
||||
A) Vilken typ av bindning bryter nukleaser?
|
||||
B) Skriv det fullständiga namnet för dCMP.
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
A) Nukleaser bryter bindningar mellan nukleotider – därav fosfodiesterbindningar.
|
||||
B) dehydroxyriboscytosinmonofosfat
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 6
|
||||
|
||||
**Vilken/vilka av nedanstående faktorer leder till att hemoglobinets syrebindande förmåga minskar?**
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- Hög koncentration 2,3-BPG.
|
||||
- Högt pH.
|
||||
- Hög koncentration O₂.
|
||||
- Hög koncentration CO₂.
|
||||
|
||||
*(Flersvarsfråga, svarsalternativ ej markerade i textversionen.)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 7
|
||||
|
||||
**Briefly describe the RNA world hypothesis with an example. / Beskriv kortfattat RNA-världs-hypotesen genom ett exempel. (Max 100 words.)**
|
||||
|
||||
**Answer**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
The RNA world hypothesis describes how living things has gone from using only RNA as storage of genetic material and catalyzing chemical processes (ribozymes) to being close to solely depending on proteins to catalyze many important chemical processes.
|
||||
|
||||
One example is the enzyme RNAse P which function is cleave the 5´ end of tRNA-molecules. In bacteria the enzyme consits of almost only RNA and very little proteins (which are not even essentiall to the function). In archea there is less RNA and more protein, and in eukaryotes proteins make up the largest part of the enzyme. This is aligned with the hypothesis.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 8
|
||||
|
||||
**Du har fått i uppgift att analysera proteiner i en lösning med hjälp av SDS-PAGE. (Max 150 ord)**
|
||||
A) Förklara principen för metoden.
|
||||
B) Vad fyller SDS för funktion?
|
||||
C) Vilken egenskap hos proteinet används för separation?
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
A) Principen med SDS-PAGE är att man vill analysera proteiner avseende massa. Man använder först en molekyl som heter SDS, en negativt laddad molekyl som binder till proteiner. Ju större massa proteinet har – desto större mängd SDS-molekyler binder – resulterar i en större negativ laddning (jämfört med mindre proteiner). Sedan låter man dessa proteiner vandra genom en polyakrylamid-gel från en negativ elektrod till en positiv elektrod. Ju större negativ laddning desto större motstånd i gelen. Detta leder till att små proteiner vandrar längst och stora kortast. Då får man alltså en separation i gelen avseende storlek.
|
||||
|
||||
B) SDS som beskrivet är en negativ molekyl som binder till protein – funktionen är att skapa en laddningsskillnad mellan proteiner som korresponderar till storleken.
|
||||
|
||||
C) Det är proteinernas massa som används för separation.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 9
|
||||
|
||||
**Vid eukaryot DNA-replikation så spelar CMG-helikaset en viktig roll. Detta helikas består av tre delar: MCM, Gins och Cdc45. (Max 50 ord.)**
|
||||
|
||||
a. I vilken fas av cellcykeln binder MCM till replikations-origin?
|
||||
b. I vilken fas av cellcykeln binder Gins och Cdc45 till MCM?
|
||||
c. Varför är det viktigt att separera laddningen av MCM-helikaset från dess aktivering med hjälp av Gins och Cdc45?
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
a) I G1-fasen binder MCM m.h.a. ORC och laddningsfaktorerna Cdc6 och Cdt1.
|
||||
b) Ökad nivå av CDK (kinaser) bidrar till att binda Gins och Cdc45 i S-fasen.
|
||||
c) För att försäkra att replikationen bara sker en gång per cellcykel. Därför är nivåerna av CDK låga i G1 och stiger i S.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 10
|
||||
|
||||
**Vilket/vilka av följande alternativ om DNA-replikation är korrekt/korrekta?**
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- Flap endonuclease 1 (FEN1) kan hjälpa till att ta bort en RNA-primer.
|
||||
- DNA-replikation sker alltid i 5´ till 3´-riktning.
|
||||
- Opoisomeraser kan förändra ”linking number” hos DNA.
|
||||
- Okazaki-fragment bildas under syntes av ”leading strand”.
|
||||
|
||||
*(Flersvarsfråga; val ej markerade i textversionen.)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 11
|
||||
|
||||
**Beskriv nukleosomens uppbyggnad (Nucleosome core particle). Ange vilka komponenter som ingår och hur de är organiserade.**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Nukleosomen består av histon-proteiner och DNA-helix. I mitten av nukleosomen finns två kopior av histonproteinerna H2A, H2B, H3 och H4. Detta bildar alltså en oktamer. Sedan lindas DNA runt histonerna ungefär 1,75 varv, ca 100–200 baspar långt. Sedan sätter sig en till histon, H1, utanpå DNA-strängen och oktameren för att stabilisera och motverka att strukturen lindas upp. Mellan två histoner kommer det finnas en fri bit av DNA som kallas linker-DNA.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 12
|
||||
|
||||
**Vid initiering av RNA-polymeras II-beroende transkription ingår flera basala transkriptionsfaktorer. Vilket/vilka påstående(n) om denna process stämmer?**
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- TFIIB fosforylerar den C-terminala domänen (CTD) på RNA polymeras II.
|
||||
- TFIIF är den första faktor som binder till promotorn.
|
||||
- TFIIE binder till TATA-boxen.
|
||||
- TFIIH kan smälta dubbelsträngat DNA med sin helikas-aktivitet.
|
||||
|
||||
*(Flersvarsfråga; val ej markerade i textversionen.)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 13
|
||||
|
||||
**Describe mechanistically how an antibiotic may interfere with transcription of a bacterial genome. / Beskriv en mekanism för hur antibiotika kan störa transkription av ett bakteriellt genom.**
|
||||
|
||||
**Answer**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Antibiotics can work as repressors. They can bind in to the operator region of an operon and thereby inhibiting the transcription of the genes that the operon contains.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 14
|
||||
|
||||
**Which of the following is/are true about bacterial transformation? / Vilket/vilka av nedanstående stämmer för bakteriell transformation?**
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- Competence is not required for all bacterial species. / Kompetens är inte nödvändigt för alla bakteriearter.
|
||||
- The DNA is typically fragmented at the bacterium’s surface. / DNA fragmenteras vanligtvis vid bakteriens yta.
|
||||
- Transformation may be general or specialized. / Transformation kan vara generell eller specialiserad.
|
||||
- The DNA may or may not need to integrate into the host genome. / DNA måste inte alltid integreras i värdens genom.
|
||||
|
||||
*(Flersvarsfråga; val ej markerade i textversionen.)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 15
|
||||
|
||||
**In order for the lagging strand to become one single continuous strand, the Okazaki fragments (OF) must undergo a maturation process. / För att den släpande strängen ska bli en kontinuerlig sträng behöver Okazakifragment genomgå en mognadsprocess.**
|
||||
|
||||
A) Which two enzymes are involved in bacterial OF maturation?
|
||||
B) Briefly describe their specific functions in the process.
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
a) Polymeras 1 och DNA-ligas.
|
||||
|
||||
b) Polymeras 1 har en 5-3-exonukleas-aktivitet, den kommer att bryta upp RNA-primerna på Okazakifragmenten i 5-3-riktning. Den kommer också byta ut RNAt mot korresponderande DNA. För att detta ska ske korrekt har den även en 3-5-exonukleas-aktivitet som kan bryta fosfodiesterbindningar om fel nukleotid sätts på.
|
||||
|
||||
Ligaset kommer att reparera "nicks", alltså små mellanrum som kommer finnas mellan det nysyntetiserade DNAt som tagit primerns plats och det "äldre" DNAt. Detta gör ligaset genom att skapa en fosfodiesterbindning mellan nukleotiderna, detta sker med hjälp av ATP.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 16
|
||||
|
||||
**Which basic building blocks is the ribosome made of? / Vad är ribosomen huvudsakligen uppbyggd av?**
|
||||
|
||||
**Answer**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
It is made of rRNA and proteins. rRNA is in the center of both the large subunit and the small subunit. The proteins are more in the periphery.
|
||||
|
||||
As described the ribosome has a large and a small subunit. In prokaryotes the small subunit is 30S and the large is 50S – they together form the 70S ribosome. In eukaryotes the ribosome is a bigger, the small subunit is 40S and the bigger is 60S – they form the 80S ribosome.
|
||||
|
||||
The small subunits is where the t-RNA´s anticodon pairs with the codon on the RNA strand, in the large subunit the peptide-bond is formed.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 17
|
||||
|
||||
**The coupling of ATP synthesis to a glycolytic reaction is described below.**
|
||||
|
||||
PEP + H₂O → pyruvate + Pi (ΔG = −78 kJ/mol)
|
||||
ADP + Pi → ATP + H₂O (ΔG = +55 kJ/mol)
|
||||
|
||||
PEP + ADP → pyruvate + ATP (ΔG = −23 kJ/mol)
|
||||
|
||||
**Which of the following statements is correct for the reaction ADP + Pi → ATP + H₂O?**
|
||||
Välj ett alternativ:
|
||||
|
||||
- The reaction is exergonic and thermodynamically unfavorable.
|
||||
- The reaction is endergonic and thermodynamically favorable.
|
||||
- The reaction is endergonic and thermodynamically unfavorable.
|
||||
- The reaction is exergonic and thermodynamically favorable.
|
||||
|
||||
*(Flervalsfråga; valt alternativ ej markerat i textversionen.)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 18
|
||||
|
||||
**Vid syntes av DNA eller RNA måste var och en av de nukleotider som ska adderas till den växande strängen ha tre fosfatgrupper på sig. Man får ingen reaktion om det bara sitter en eller två fosfatgrupper på nukleotiderna. Förklara varför de tre fosfatgrupperna behövs. (Max 150 ord.)**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Nukleotider kopplas ihop med fosfodiesterbindningar. Bildningen av denna bindning är termodynamiskt ofördelaktig eftersom att entropin minskar – reaktionen kräver tillförd energi. Fosfatgrupperna på nukleotiden är kopplade med mycket energirika fosfoanhydridbindningar. När dessa hydrolyseras frigörs mycket energi.
|
||||
|
||||
När nukleotiden ska binda in kommer då två av fosfatgrupperna att släppa – först frigörs det energi när de bryter från det ena fosfatet (som fortfarande sitter på nukleotiden) – och sedan ännu mer energi när bindningen bryts mellan de två frigjorda fosfatgrupperna sinsemellan. Med hjälp av denna energi kan man då driva den energikrävande processen av att skapa en fosfodiesterbindning mellan den nya nukleotiden och den som redan finns på DNA/RNA-strängen.
|
||||
|
||||
För att få tillräckligt med energi för att driva fosfodiesterbindningen behöver man alltså bryta två fosfoanhydridbindningar m.h.a. hydrolys. Därför krävs det totalt tre stycken fosfat (två släpps av och en hamnar i DNA/RNA-skelettet).
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 19
|
||||
|
||||
*(Diagram över [A] som funktion av tid med t₀, t₁, t₂ – se original.)*
|
||||
|
||||
**Diagrammet ovan visar koncentrationen av ämnet A som funktion av tiden i en reaktion där A omvandlas till ämnet B i närvaro av en låg koncentration av ett enzym som katalyserar reaktionen. Enzymet tillsattes omedelbart efter tiden t₀.**
|
||||
|
||||
Vi upprepar nu försöket på samma sätt, men med den skillnaden att vi nu tillsätter 10 gånger högre koncentration av enzymet omedelbart efter tiden t₀. Ange för var och en av tidpunkterna t₀, t₁ och t₂ om [A] kommer att vara högre, lägre eller oförändrad jämfört med i diagrammet ovan. Ange också en motivation till ditt svar vid varje tidpunkt. (Max 150 ord.)
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
t₀ kommer att vara oförändrad. Detta pga att utgångskoncentrationen av A inte kommer att minska bara för att man adderar mer enzym.
|
||||
|
||||
t₁ kommer vara lägre. Detta pga att enzymet katalyserar reaktionen – den kommer ske mycket snabbare – A kommer att bildas till B snabbare när man tillsätter mer enzym – därför sänks koncentrationen av A snabbare.
|
||||
|
||||
t₂ kommer även den att vara oförändrad eftersom man i kurvan ser att reaktionen vid den tidpunkten uppnått jämvikt (koncentrationen förändras inte). Enzymer påverkar inte jämviktskonstanten – alltså vid vilket förhållande mellan koncentrationerna av A och B som reaktionshastigheten av A→B och B→A är lika. Därför kommer koncentrationen av A vid jämvikt (t₂) inte att påverkas av ökad koncentration av enzym.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 20
|
||||
|
||||
**Ge ett exempel på och förklara mekanismen bakom en förändring i metabolismen som sker vid högintensivt muskelarbete för att vi ska bli bättre på att utföra anaerob glykolys framöver. (Max 120 ord.)**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Högintensivt muskelarbete kommer leda till syrebrist, när detta sker kommer transkriptionsfaktorn HIF-1 att aktiveras. Den kommer att stimulera ökad produktion av glukostransportörer, enzymer i glykolysen och även aktivera VEGF. VEGF ökar vaskulariseringen av vävnaden – mer blodkärl. Detta gör att musklerna kommer i kontakt med fler blodkärl och därmed mer glukos. Den ökade mängden glukostransportörer gör att cellerna kan ta upp glukos i större mängder när det behövs. Ökad mängd enzymer i glykolysen gör att musklerna kan ta hand om glukoset och omvandla det till energi i större utsträckning när det behövs. Vid anaeroba förhållanden kan musklerna bara använda sig av glykolys – genom HIF-1 blir de bättre på att ta upp glukos och bättre på att utnyttja den.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 21
|
||||
|
||||
**Förklara varför utbytet av ATP från en glukos som genomgår aerob katabolism inte alltid blir detsamma. (Max 120 ord.)**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Hur mycket ATP man får beror på vilken transportör som används för intaget av de 2 NADH till mitokondrien som tillverkats vid glykolys.
|
||||
|
||||
Om glycerol-3-fosfatshunten används, där kommer NADH genom ett mellansteg donera sina elektroner till FAD som befinner sig i komplex 2 i elektrontransportkedjan. Därav kommer 2 st NADH inte att donera några elektroner till komplex 1 vilket skulle ha resulterat i utpumpandet av 2×4 väten som i sin tur skulle resulterat två mer ATP genererade.
|
||||
|
||||
Om istället malat-aspartatshunten användas kommer inte två ATP att förloras. Där kommer NADH reducera oxaloacetat till malat → transporteras in i mitokondrien → omvända reaktionen sker → NAD⁺ i mitokondrien blir NADH → donerar elektroner till komplex 1 → inga protoner "tappas", två "extra" ATP.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 22
|
||||
|
||||
**Pyruvatdehydrogenaskomplexet spelar en central roll i metabolismen och är därmed reglerat på flera nivåer. (Max 120 ord.)**
|
||||
|
||||
A) Vad gör att komplexet har en central roll i metabolismen?
|
||||
B) Ange summaformeln för de reaktioner som katalyseras av komplexet.
|
||||
C) En typ av reglering av komplexet är av feedforward-typ. Vad innebär feedforwardreglering, vad ger feedforwardreglering av komplexet och hur? Rita gärna.
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
a) Eftersom att den omvandlar pyruvat till acetyl-CoA – ett irreversibelt steg – glukoneogenes kan ej ske (eftersom pyruvat omvandlats).
|
||||
|
||||
b) Pyruvat + CoA + NAD⁺ → Acetyl-CoA + CO₂ + NADH + H⁺
|
||||
|
||||
c) PDC kommer att feedforward-stimuleras av pyruvat. Feedforwardreglering innebär att en metabolit i något steg innan det aktuella steget kommer att reglera den aktuella reaktionen. Stor mängd pyruvat – det finns tillräckligt – pyruvat inhiberar PD-kinas (enzym som fosforylerar och därmed inhiberar PDC) – PDC är ej fosforylerat och därmed aktivt. Pyruvatet signalerar alltså att det finns tillräckligt pyruvat – bättre att omvandlas till acetyl-CoA för andra användningsområden.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 23
|
||||
|
||||
**Rangordna nedanstående komponenter i andningskedjan från lägst till högst redoxpotential.**
|
||||
|
||||
Lägst:
|
||||
Näst lägst:
|
||||
Näst högst:
|
||||
Högst:
|
||||
|
||||
- FADH₂
|
||||
- Cytokrom C
|
||||
- Fe i heme a₃ i komplex IV
|
||||
- O₂
|
||||
|
||||
*(Drag-och-släpp-fråga; ordning ej markerad i textversionen.)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 24
|
||||
|
||||
**I aerob katabolism kommer glukos att passera ett flertal steg innan det oxideras fullständigt. I vilken ordning kommer följande intermediärer: alfaketoglutarat, 3-fosfoglycerat, glyceraldehyd 3-fosfat, oxalacetat?**
|
||||
|
||||
1:
|
||||
2:
|
||||
3:
|
||||
4:
|
||||
|
||||
- glyceraldehyd 3-fosfat
|
||||
- 3-fosfoglycerat
|
||||
- alfaketoglutarat
|
||||
- oxalacetat
|
||||
|
||||
*(Drag-och-släpp-fråga; ordning ej markerad i textversionen.)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 25
|
||||
|
||||
**Vilken är den huvudsakliga funktionen av glykogen i levern respektive skelettmuskulaturen? Ange även den huvudsakliga orsaken till denna skillnad samt vilken slutprodukt som bildas vid fullständig glykogenolys i respektive vävnad.**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Glykogen i levern fungerar som en glukosreserv för blodet – man vill kunna sänka blodglukosen om den är för hög – glykogen bildas – och kunna höja den om den är för låg – glykogen bryts ner – glukos släpps ut i blodet.
|
||||
|
||||
I muskler fungerar glykogen som en glukosreserv för muskeln själv. Om det behövs ATP pga muskelarbete kommer glykogen att brytas ned och gå in i glykolysen.
|
||||
|
||||
Anledningen till att bara levern kan skicka ut glukos till blodet är för att den har enzymet glukos-6-fosfatas i ER. Vid nedbrytning av glykogen kommer glukos-1-fosfat bildas → sedan isomeriseras detta m.h.a. fosfoglukosmutas (sker i både muskler och lever) till glukos-6-fosfat. Detta är den slutgiltiga produkt som bildas i glykogenolys i muskler → den kan gå in i glykolys eller andra metabola vägar. Glukos-6-fosfat kan dock inte transporteras ut ur cellerna. För att göra detta måste den omvandlas till glukos. Det är vad glukos-6-fosfatas-enzymet gör, den tar bort fosfatgruppen med hjälp av hydrolys. Då kan glukos släppas ut i blodet och transporteras till andra vävnader. Glukos är alltså slutprodukten i lever.
|
||||
|
||||
Sammanfattat är alltså anledningen till varför glykogen har olika funktioner i muskler och lever för att lever innehåller enzymet glukos-6-fosfatas medan muskler inte innehåller detta enzym. Detta enzym möjliggör att glukos kan släppas ut i blodet och inte endast användas i den egna cellen.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 26
|
||||
|
||||
**Under vilka omständigheter sker bildning av ketonkroppar. Varför sker detta? Beskriv den molekylära mekanismen.**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Bildning av ketonkroppar sker vid svält/fasta men kan även ske vid diabetes typ 1. Vid båda dessa tillstånd kommer det finnas en låg nivå av insulin i blodet. Vid svält för att glukoshalten är mycket låg – vid diabetes typ 1 för att pankreas ej kan producera insulin. Levern kommer att tolka de låga nivåerna av insulin som att kroppen svälter – den kommer genomföra mycket glukoneogenes för att bilda glukos för att släppa ut till kroppens vävnader. Vid glukoneogenes används oxaloacetat – när levern kör glukoneogenes i högvarv kommer den därför nästan helt ta slut. Den behövs även för att slås ihop med acetyl-CoA för att kunna påbörja citronsyracykeln. Vid avsaknad av oxaloacetat kommer därav acetyl-CoA att ansamlas – den kommer då att brytas ner till ketonkroppar. Dessa är vattenlösliga (till skillnad från lipider) och kan därav ta sig igenom blod-hjärnbarriären. Hjärnan kan då omvandla ketonkropparna till acetyl-CoA och använda det som energi. Hjärnan tar dock endast upp dessa vid svält (då finns ju ingen glukos i blodet) men inte vid diabetes (då är glukoshalten hög).
|
||||
|
||||
Bildningen av ketonkroppar är alltså ett sätt att se till att hjärnan får energi vid svält. Vid svält kan andra celler bilda energi m.h.a lipider men det kan inte hjärnan eftersom dessa inte kan passera blod-hjärnbarriären. Vid svält (lågt glukos) måste därför hjärnan få energi på annat sätt än glukos. Detta sker genom bildningen av ketonkroppar.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 27
|
||||
|
||||
**Vilket/vilka av följande påståenden är helt korrekta avseende kolesterolets omsättning och funktion i kroppen?**
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- Merparten av kroppens kolesterol härrör från födointag, ny-syntes av kroppens celler bidrar normalt i liten utsträckning.
|
||||
- Kolesterol utsöndras normalt sett via levern (gallan) i form av gallsyror och, i mindre utsträckning, fritt kolesterol.
|
||||
- Kroppens enda sätt att göra sig av med kolesterol är genom utsöndring via njurarna (efter konjugering till aminosyran glycin i levern).
|
||||
- Kolesterolets funktioner inkluderar bl.a. att vara utgångsmaterial i syntesen av steriodhormoner.
|
||||
|
||||
*(Flersvarsfråga; val ej markerade i textversionen.)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 28
|
||||
|
||||
**ALAT är ett kliniskt mycket viktigt enzym. Beskriv reaktionen enzymet katalyserar samt vad en ökad plasmakoncentration av enzymet vanligen indikerar.**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
ALAT – alaninaminotransferas. Enzymet utför en transaminering – glutamat slås ihop med pyruvat – aminogruppen från glutamat överförs till pyruvat – pyruvat blir då alanin och glutamat alfaketoglutarat. ALAT kan även genomföra omvänd reaktion.
|
||||
|
||||
ALAT är vanligtvis ett intracellulärt enzym, om man uppmäter en hög koncentration av detta antyder det på att det läckt ut ur cellerna. Detta indikerar därav på vävnadsskada. ALAT finns i hög utsträckning i levern. Därför kan man se höga koncentrationer av ALAT i plasma vid många typer av leversjukdomar t.ex. hepatit.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 29
|
||||
|
||||
**Vilket/vilka av följande påståenden relaterade till pentosfosfatvägen är korrekt/korrekta?**
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- Ribulos 5-fosfat kan bildas i både den oxidativa och icke-oxidativa fasen av pentosfosfatvägen.
|
||||
- I röda blodkroppar är pentosfosfatvägen essentiell för att upprätthålla ett funktionellt glutation-system och därmed ett fullgott skydd mot reaktiva syreföreningar.
|
||||
- Reaktionerna i pentosfosfatvägens oxidativa fas är fullt reversibla.
|
||||
- Pentosfosfatvägens samtliga reaktioner sker i cytoplasman.
|
||||
|
||||
*(Flersvarsfråga; val ej markerade i textversionen.)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 30
|
||||
|
||||
**Vilket/vilket av följande påståenden relaterade till nukleotiders nedbrytning är korrekt/korrekta?**
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- Xantinoxidas är ett viktigt enzym involverat i nedbrydning av purin-nukleotider.
|
||||
- Delar av pyrimidinbasers kolskelett kan utnyttjas som energikälla.
|
||||
- Bindningen mellan nukleosiders sockerstruktur och kvävebas klyvs genom hydrolys när nukleosider bryts ned.
|
||||
- Urinsyra (urat) innehåller merparten av de kväveatomer som ingår i purinbaser.
|
||||
|
||||
*(Flersvarsfråga; val ej markerade i textversionen.)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 31
|
||||
|
||||
**Beskriv översiktligt hur heme bryts ner och utsöndras.**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Heme kommer först att bilda biliverdin – sedan bildas bilirubin – sedan bildas bilrubin. Bilirubin är en hydrofob molekul – kan inte transporteras fritt i blodet – därför kommer den i levern att konjugeras med två stycken syror, glukaronsyror – bilrubin bildas som är amfipatisk och en mer vattenlöslig molekyl. Den kommer därmed att utsöndras genom gallan i levern → transporteras till tunntarmen → utsöndras slutligen i avföringen.
|
||||
|
||||
```
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 32
|
||||
|
||||
**Vilken typ av molekyler passerar lättast genom ett cellmembran?**
|
||||
Välj ett alternativ:
|
||||
|
||||
- Små polära
|
||||
- Laddade
|
||||
- Stora polära
|
||||
- Stora hydrofoba
|
||||
- Små hydrofoba
|
||||
|
||||
*(Flervalsfråga; valt alternativ ej markerat i textversionen.)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 33
|
||||
|
||||
**Vilken/vilka av nedanstående transportörer är en antiport?**
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- Adeninnukleotidtranslokas
|
||||
- CFTR (Cystisk fibros transmembrane conductance regulator)
|
||||
- Na⁺/K⁺-pumpen
|
||||
- GLUT4 (glukostransportör 4)
|
||||
|
||||
*(Flersvarsfråga; val ej markerade i textversionen.)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 34
|
||||
|
||||
**Plasmid DNA purified from colonies grown on blue/white screening plates was verified by electrophoresis. Samples in Lanes C and D are digested by enzyme for verification whilst Lanes A and B are non-digested samples. Select the correct description/descriptions based on the gel picture below.**
|
||||
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- The band in Lane A that migrates the furthest is in supercoiled form and we can predict its size by a comparison with the size markers.
|
||||
- The sample in Lane C has the largest size of DNA because it displays the brightest intensity under UV light.
|
||||
- By comparing Lanes C and D, we can infer that the sample in Lane D is a plasmid with an insert DNA whilst Lane C is an empty vector.
|
||||
- By comparing Lanes A and B, we can infer that the sample in Lane B is a plasmid with an insert DNA whilst Lane A is an empty vector.
|
||||
|
||||
*(Flersvarsfråga; i originalbilden är första påståendet felmarkerat, de två sista rättmarkerade.)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fråga 35
|
||||
|
||||
**Du sätter upp en studie för att avgöra om människor som migrerar löper en ökad risk att utveckla schizofreni jämfört med icke-migranter. Din nollhypotes är således följande: ”Risken att utveckla schizofreni är densamma bland migranter och icke-migranter”. Du genomför studien, sammanställer resultaten och utför ett statistiskt test för att avgöra om den eventuella skillnaden är statistiskt signifikant. När kan du förkasta nollhypotesen med viss säkerhet?**
|
||||
Välj ett alternativ:
|
||||
|
||||
- Om det statistiska testet framställer ett p-värde ≥ 0,05 och det 95-iga konfidensintervallet för den skattade skillnaden innehåller siffran 0.
|
||||
- Om det statistiska testet framställer ett p-värde ≤ 0,05 och det 95-iga konfidensintervallet för den skattade skillnaden innehåller siffran 0.
|
||||
- Om det statistiska testet framställer ett p-värde ≤ 0,05 och det 95-iga konfidensintervallet för den skattade skillnaden inte innehåller siffran 0.
|
||||
- Om det statistiska testet framställer ett p-värde ≥ 0,05 och det 95-iga konfidensintervallet för den skattade skillnaden inte innehåller siffran 0.
|
||||
|
||||
*(Flervalsfråga; valt alternativ ej markerat i textversionen.)*
|
||||
|
||||
![[2021-12-16-0073-AXA.pdf]]
|
||||
BIN
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/2021-12-16-0073-AXA.pdf
LFS
Normal file
BIN
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/2021-12-16-0073-AXA.pdf
LFS
Normal file
Binary file not shown.
18
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/21.md
Normal file
18
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/21.md
Normal file
@@ -0,0 +1,18 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- integrering-av-metabolismen
|
||||
---
|
||||
**Förklara varför utbytet av ATP från en glukos som genomgår aerob katabolism inte alltid blir detsamma. (Max 120 ord.)**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Hur mycket ATP man får beror på vilken transportör som används för intaget av de 2 NADH till mitokondrien som tillverkats vid glykolys.
|
||||
|
||||
Om glycerol-3-fosfatshunten används, där kommer NADH genom ett mellansteg donera sina elektroner till FAD som befinner sig i komplex 2 i elektrontransportkedjan. Därav kommer 2 st NADH inte att donera några elektroner till komplex 1 vilket skulle ha resulterat i utpumpandet av 2×4 väten som i sin tur skulle resulterat två mer ATP genererade.
|
||||
|
||||
Om istället malat-aspartatshunten användas kommer inte två ATP att förloras. Där kommer NADH reducera oxaloacetat till malat → transporteras in i mitokondrien → omvända reaktionen sker → NAD⁺ i mitokondrien blir NADH → donerar elektroner till komplex 1 → inga protoner "tappas", två "extra" ATP.
|
||||
```
|
||||
22
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/22.md
Normal file
22
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/22.md
Normal file
@@ -0,0 +1,22 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- integrering-av-metabolismen
|
||||
---
|
||||
**Pyruvatdehydrogenaskomplexet spelar en central roll i metabolismen och är därmed reglerat på flera nivåer. (Max 120 ord.)**
|
||||
|
||||
A) Vad gör att komplexet har en central roll i metabolismen?
|
||||
B) Ange summaformeln för de reaktioner som katalyseras av komplexet.
|
||||
C) En typ av reglering av komplexet är av feedforward-typ. Vad innebär feedforwardreglering, vad ger feedforwardreglering av komplexet och hur? Rita gärna.
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
a) Eftersom att den omvandlar pyruvat till acetyl-CoA – ett irreversibelt steg – glukoneogenes kan ej ske (eftersom pyruvat omvandlats).
|
||||
|
||||
b) Pyruvat + CoA + NAD⁺ → Acetyl-CoA + CO₂ + NADH + H⁺
|
||||
|
||||
c) PDC kommer att feedforward-stimuleras av pyruvat. Feedforwardreglering innebär att en metabolit i något steg innan det aktuella steget kommer att reglera den aktuella reaktionen. Stor mängd pyruvat – det finns tillräckligt – pyruvat inhiberar PD-kinas (enzym som fosforylerar och därmed inhiberar PDC) – PDC är ej fosforylerat och därmed aktivt. Pyruvatet signalerar alltså att det finns tillräckligt pyruvat – bättre att omvandlas till acetyl-CoA för andra användningsområden.
|
||||
```
|
||||
15
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/23.md
Normal file
15
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/23.md
Normal file
@@ -0,0 +1,15 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- elektrontransportkedjan
|
||||
---
|
||||
**Rangordna nedanstående komponenter i andningskedjan från lägst till högst redoxpotential.**
|
||||
|
||||
| Lägst | FADH₂ |
|
||||
| ---------- | ------------------------- |
|
||||
| Näst lägst | Cytokrom C |
|
||||
| Näst högst | Fe i heme a₃ i komplex IV |
|
||||
| Högst | O₂ |
|
||||
*(Drag-och-släpp-fråga)*
|
||||
15
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/24.md
Normal file
15
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/24.md
Normal file
@@ -0,0 +1,15 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- glukosmetabolism
|
||||
---
|
||||
**I aerob katabolism kommer glukos att passera ett flertal steg innan det oxideras fullständigt. I vilken ordning kommer följande intermediärer: alfaketoglutarat, 3-fosfoglycerat, glyceraldehyd 3-fosfat, oxalacetat?**
|
||||
|
||||
1. glyceraldehyd 3-fosfat
|
||||
2. 3-fosfoglycerat
|
||||
3. alfaketoglutarat
|
||||
4. oxalacetat
|
||||
|
||||
*(Drag-och-släpp-fråga)*
|
||||
20
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/25.md
Normal file
20
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/25.md
Normal file
@@ -0,0 +1,20 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- glykogen
|
||||
---
|
||||
**Vilken är den huvudsakliga funktionen av glykogen i levern respektive skelettmuskulaturen? Ange även den huvudsakliga orsaken till denna skillnad samt vilken slutprodukt som bildas vid fullständig glykogenolys i respektive vävnad.**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Glykogen i levern fungerar som en glukosreserv för blodet – man vill kunna sänka blodglukosen om den är för hög – glykogen bildas – och kunna höja den om den är för låg – glykogen bryts ner – glukos släpps ut i blodet.
|
||||
|
||||
I muskler fungerar glykogen som en glukosreserv för muskeln själv. Om det behövs ATP pga muskelarbete kommer glykogen att brytas ned och gå in i glykolysen.
|
||||
|
||||
Anledningen till att bara levern kan skicka ut glukos till blodet är för att den har enzymet glukos-6-fosfatas i ER. Vid nedbrytning av glykogen kommer glukos-1-fosfat bildas → sedan isomeriseras detta m.h.a. fosfoglukosmutas (sker i både muskler och lever) till glukos-6-fosfat. Detta är den slutgiltiga produkt som bildas i glykogenolys i muskler → den kan gå in i glykolys eller andra metabola vägar. Glukos-6-fosfat kan dock inte transporteras ut ur cellerna. För att göra detta måste den omvandlas till glukos. Det är vad glukos-6-fosfatas-enzymet gör, den tar bort fosfatgruppen med hjälp av hydrolys. Då kan glukos släppas ut i blodet och transporteras till andra vävnader. Glukos är alltså slutprodukten i lever.
|
||||
|
||||
Sammanfattat är alltså anledningen till varför glykogen har olika funktioner i muskler och lever för att lever innehåller enzymet glukos-6-fosfatas medan muskler inte innehåller detta enzym. Detta enzym möjliggör att glukos kan släppas ut i blodet och inte endast användas i den egna cellen.
|
||||
```
|
||||
17
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/26.md
Normal file
17
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/26.md
Normal file
@@ -0,0 +1,17 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- betaoxidation
|
||||
---
|
||||
|
||||
**Under vilka omständigheter sker bildning av ketonkroppar. Varför sker detta? Beskriv den molekylära mekanismen.**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Bildning av ketonkroppar sker vid svält/fasta men kan även ske vid diabetes typ 1. Vid båda dessa tillstånd kommer det finnas en låg nivå av insulin i blodet. Vid svält för att glukoshalten är mycket låg – vid diabetes typ 1 för att pankreas ej kan producera insulin. Levern kommer att tolka de låga nivåerna av insulin som att kroppen svälter – den kommer genomföra mycket glukoneogenes för att bilda glukos för att släppa ut till kroppens vävnader. Vid glukoneogenes används oxaloacetat – när levern kör glukoneogenes i högvarv kommer den därför nästan helt ta slut. Den behövs även för att slås ihop med acetyl-CoA för att kunna påbörja citronsyracykeln. Vid avsaknad av oxaloacetat kommer därav acetyl-CoA att ansamlas – den kommer då att brytas ner till ketonkroppar. Dessa är vattenlösliga (till skillnad från lipider) och kan därav ta sig igenom blod-hjärnbarriären. Hjärnan kan då omvandla ketonkropparna till acetyl-CoA och använda det som energi. Hjärnan tar dock endast upp dessa vid svält (då finns ju ingen glukos i blodet) men inte vid diabetes (då är glukoshalten hög).
|
||||
|
||||
Bildningen av ketonkroppar är alltså ett sätt att se till att hjärnan får energi vid svält. Vid svält kan andra celler bilda energi m.h.a lipider men det kan inte hjärnan eftersom dessa inte kan passera blod-hjärnbarriären. Vid svält (lågt glukos) måste därför hjärnan få energi på annat sätt än glukos. Detta sker genom bildningen av ketonkroppar.
|
||||
```
|
||||
21
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/27.md
Normal file
21
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/27.md
Normal file
@@ -0,0 +1,21 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- kolesterol
|
||||
---
|
||||
**Vilket/vilka av följande påståenden är helt korrekta avseende kolesterolets omsättning och funktion i kroppen?**
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- A: Merparten av kroppens kolesterol härrör från födointag, ny-syntes av kroppens celler bidrar normalt i liten utsträckning.
|
||||
- B: Kolesterol utsöndras normalt sett via levern (gallan) i form av gallsyror och, i mindre utsträckning, fritt kolesterol.
|
||||
- C: Kroppens enda sätt att göra sig av med kolesterol är genom utsöndring via njurarna (efter konjugering till aminosyran glycin i levern).
|
||||
- D: Kolesterolets funktioner inkluderar bl.a. att vara utgångsmaterial i syntesen av steriodhormoner.
|
||||
|
||||
Rätt svar
|
||||
```spoiler-block
|
||||
1. B
|
||||
2. D
|
||||
```
|
||||
|
||||
16
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/28.md
Normal file
16
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/28.md
Normal file
@@ -0,0 +1,16 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- aminosyrametabolism
|
||||
---
|
||||
ALAT är ett kliniskt mycket viktigt enzym. Beskriv reaktionen enzymet katalyserar samt vad en ökad plasmakoncentration av enzymet vanligen indikerar.
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
ALAT – alaninaminotransferas. Enzymet utför en transaminering – glutamat slås ihop med pyruvat – aminogruppen från glutamat överförs till pyruvat – pyruvat blir då alanin och glutamat alfaketoglutarat. ALAT kan även genomföra omvänd reaktion.
|
||||
|
||||
ALAT är vanligtvis ett intracellulärt enzym, om man uppmäter en hög koncentration av detta antyder det på att det läckt ut ur cellerna. Detta indikerar därav på vävnadsskada. ALAT finns i hög utsträckning i levern. Därför kan man se höga koncentrationer av ALAT i plasma vid många typer av leversjukdomar t.ex. hepatit.
|
||||
```
|
||||
22
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/29.md
Normal file
22
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/29.md
Normal file
@@ -0,0 +1,22 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- pentosfosfatvägen
|
||||
---
|
||||
**Vilket/vilka av följande påståenden relaterade till pentosfosfatvägen är korrekt/korrekta?**
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- A: Ribulos 5-fosfat kan bildas i både den oxidativa och icke-oxidativa fasen av pentosfosfatvägen.
|
||||
- B: I röda blodkroppar är pentosfosfatvägen essentiell för att upprätthålla ett funktionellt glutation-system och därmed ett fullgott skydd mot reaktiva syreföreningar.
|
||||
- C: Reaktionerna i pentosfosfatvägens oxidativa fas är fullt reversibla.
|
||||
- D: Pentosfosfatvägens samtliga reaktioner sker i cytoplasman.
|
||||
|
||||
Rätt svar
|
||||
1. A
|
||||
2. B
|
||||
3. D
|
||||
|
||||
|
||||
*(Flersvarsfråga; val ej markerade i textversionen.)*
|
||||
18
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/3.md
Normal file
18
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/3.md
Normal file
@@ -0,0 +1,18 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- från-aminosyror-till-proteiner
|
||||
---
|
||||
|
||||
|
||||
**Rita en dipeptid bestående av de två (olika) aminosyror från vars sidokedjor det inte går att bilda glukos. Dipeptiden befinner sig i en lösning med pH-värde 2. Ange vilka aminosyrorna är.**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251128074813.png]]
|
||||
|
||||
Ska stå **Lysin**, inte *Lycin*.
|
||||
```
|
||||
22
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/30.md
Normal file
22
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/30.md
Normal file
@@ -0,0 +1,22 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- nukleotidnedbrytning
|
||||
---
|
||||
**Vilket/vilket av följande påståenden relaterade till nukleotiders nedbrytning är korrekt/korrekta?**
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- A: Xantinoxidas är ett viktigt enzym involverat i nedbrydning av purin-nukleotider.
|
||||
- B: Delar av pyrimidinbasers kolskelett kan utnyttjas som energikälla.
|
||||
- C: Bindningen mellan nukleosiders sockerstruktur och kvävebas klyvs genom hydrolys när nukleosider bryts ned.
|
||||
- D: Urinsyra (urat) innehåller merparten av de kväveatomer som ingår i purinbaser.
|
||||
|
||||
Rätt svar
|
||||
1. A
|
||||
2. B
|
||||
3. D
|
||||
|
||||
|
||||
*(Flersvarsfråga; val ej markerade i textversionen.)*
|
||||
14
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/31.md
Normal file
14
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/31.md
Normal file
@@ -0,0 +1,14 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- heme
|
||||
---
|
||||
**Beskriv översiktligt hur heme bryts ner och utsöndras.**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
Heme kommer först att bilda biliverdin – sedan bildas bilirubin – sedan bildas bilrubin. Bilirubin är en hydrofob molekul – kan inte transporteras fritt i blodet – därför kommer den i levern att konjugeras med två stycken syror, glukaronsyror – bilrubin bildas som är amfipatisk och en mer vattenlöslig molekyl. Den kommer därmed att utsöndras genom gallan i levern → transporteras till tunntarmen → utsöndras slutligen i avföringen.
|
||||
```
|
||||
21
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/32.md
Normal file
21
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/32.md
Normal file
@@ -0,0 +1,21 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- cellmembran
|
||||
---
|
||||
c**Vilken typ av molekyler passerar lättast genom ett cellmembran?**
|
||||
Välj ett alternativ:
|
||||
|
||||
- A: Små polära
|
||||
- B: Laddade
|
||||
- C: Stora polära
|
||||
- D: Stora hydrofoba
|
||||
- E: Små hydrofoba
|
||||
|
||||
Rätt svar
|
||||
1. E
|
||||
|
||||
|
||||
*(Flervalsfråga; valt alternativ ej markerat i textversionen.)*
|
||||
21
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/33.md
Normal file
21
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/33.md
Normal file
@@ -0,0 +1,21 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- transport-över-cellmembran
|
||||
---
|
||||
**Vilken/vilka av nedanstående transportörer är en antiport?**
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- A: Adeninnukleotidtranslokas
|
||||
- B: CFTR (Cystisk fibros transmembrane conductance regulator)
|
||||
- C: Na⁺/K⁺-pumpen
|
||||
- D: GLUT4 (glukostransportör 4)
|
||||
|
||||
Rätt svar
|
||||
1. A
|
||||
2. C
|
||||
|
||||
|
||||
*(Flersvarsfråga; val ej markerade i textversionen.)*
|
||||
23
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/34.md
Normal file
23
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/34.md
Normal file
@@ -0,0 +1,23 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- plasmid
|
||||
---
|
||||
**Plasmid DNA purified from colonies grown on blue/white screening plates was verified by electrophoresis. Samples in Lanes C and D are digested by enzyme for verification whilst Lanes A and B are non-digested samples. Select the correct description/descriptions based on the gel picture below.**
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251128080404.png]]
|
||||
|
||||
Välj ett eller flera alternativ:
|
||||
|
||||
- A: The band in Lane A that migrates the furthest is in supercoiled form and we can predict its size by a comparison with the size markers.
|
||||
- B: The sample in Lane C has the largest size of DNA because it displays the brightest intensity under UV light.
|
||||
- C: By comparing Lanes C and D, we can infer that the sample in Lane D is a plasmid with an insert DNA whilst Lane C is an empty vector.
|
||||
- D: By comparing Lanes A and B, we can infer that the sample in Lane B is a plasmid with an insert DNA whilst Lane A is an empty vector.
|
||||
|
||||
Rätt svar
|
||||
1. C
|
||||
2. D
|
||||
|
||||
*(Flersvarsfråga; i originalbilden är första påståendet felmarkerat, de två sista rättmarkerade.)*
|
||||
19
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/35.md
Normal file
19
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/35.md
Normal file
@@ -0,0 +1,19 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- introduktionslaboration
|
||||
---
|
||||
**Du sätter upp en studie för att avgöra om människor som migrerar löper en ökad risk att utveckla schizofreni jämfört med icke-migranter. Din nollhypotes är således följande: ”Risken att utveckla schizofreni är densamma bland migranter och icke-migranter”. Du genomför studien, sammanställer resultaten och utför ett statistiskt test för att avgöra om den eventuella skillnaden är statistiskt signifikant. När kan du förkasta nollhypotesen med viss säkerhet?**
|
||||
Välj ett alternativ:
|
||||
|
||||
- A: Om det statistiska testet framställer ett p-värde ≥ 0,05 och det 95-iga konfidensintervallet för den skattade skillnaden innehåller siffran 0.
|
||||
- B: Om det statistiska testet framställer ett p-värde ≤ 0,05 och det 95-iga konfidensintervallet för den skattade skillnaden innehåller siffran 0.
|
||||
- C: Om det statistiska testet framställer ett p-värde ≤ 0,05 och det 95-iga konfidensintervallet för den skattade skillnaden inte innehåller siffran 0.
|
||||
- D: Om det statistiska testet framställer ett p-värde ≥ 0,05 och det 95-iga konfidensintervallet för den skattade skillnaden inte innehåller siffran 0.
|
||||
|
||||
```spoiler-block
|
||||
C
|
||||
|
||||
```
|
||||
16
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/4.md
Normal file
16
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/4.md
Normal file
@@ -0,0 +1,16 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- elektrontransportkedjan
|
||||
---
|
||||
|
||||
|
||||
**När elektroner från NADH genom transport i NADH-Q oxidoreduktas når Q sker en konformationsförändring i komplexet som tillåter protontransport över mitokondriens inre membran. Redogör för vilken egenskap en aminosyra som förmedlar konformationsändringen behöver ha, varför den behöver ha den egenskapen samt ge ett exempel på en aminosyra som har den egenskapen. (Max 75 ord.)**
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
När Q tar upp två elektroner kommer den innan upptaget av protoner att vara negativt laddad, Q²⁻. Eftersom den är negativt laddad kommer den då att interagera med aminosyror som har en laddning (kommer ske repulsion eller attraktion), därför krävs det att aminosyran som förmedlar konformationsändringen är positivt eller negativt laddad. Ett exempel på en sådan aminosyra är arginin (Arg) – som är positivt laddad vid pH runt 7.
|
||||
```
|
||||
17
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/5.md
Normal file
17
content/Biokemi/Gamla tentor/2021-12-16/5.md
Normal file
@@ -0,0 +1,17 @@
|
||||
---
|
||||
date: 2021-12-16
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfråga
|
||||
- nukleotider
|
||||
---
|
||||
A) Vilken typ av bindning bryter nukleaser?
|
||||
B) Skriv det fullständiga namnet för dCMP.
|
||||
|
||||
**Svar**
|
||||
```spoiler-block
|
||||
|
||||
A) Nukleaser bryter bindningar mellan nukleotider – därav fosfodiesterbindningar.
|
||||
B) dehydroxyriboscytosinmonofosfat (fel)
|
||||
rätt: - **deoxycytidinmonofosfat**
|
||||
```
|
||||
Some files were not shown because too many files have changed in this diff Show More
Reference in New Issue
Block a user