PROTEINSYNTESE

Proteinsyntese Dannelsen (syntese) af proteiner foregår i tre trin: 1. Transkription (Transcription) 2. RNA behandling (processing) 3. Translation DNA afskrives til RNA RNA tilklippes RNA oversættes til protein Husk: DNA  RNA  Protein

DNA  RNA  Protein Eukaryot Celle DNA Pre-mRNA mRNA Ribosom Protein Kerne membran Transkription RNA behandling Translation DNA Pre-mRNA mRNA Ribosom Protein Eukaryot Celle

DNA  RNA  Protein Prokaryot Celle Bemærk ingen RNA behandling. DNA Transkription Translation DNA mRNA Ribosom Protein Bemærk ingen RNA behandling. Prokaryot Celle

Spørgsmål: Hvordan adskiller RNA (ribonucleic acid) sig i struktur fra DNA (deoxyribonucleic acid)?

RNA er forskellig fra DNA 1. RNA indeholder sukkerstoffet ribose DNA indeholder sukkerstoffet deoxyribose 2. RNA indeholder uracil (U) i stedet for T DNA indeholder thymin (T) i stedet for U 3. RNA molekylet er enkelt-strenget DNA is dobbelt-strenget

1. Transkription Eukaryot Celle DNA Pre-mRNA mRNA Ribosom Protein Kerne membran Transkription RNA behandling Translation DNA Pre-mRNA mRNA Ribosom Protein Eukaryot Celle

1. Transkription Overførsel af information i kernen fra et DNA molekyle til et RNA molekyle. Kun 1 DNA streng tjener som template (skabelon) Når det er afsluttet frigives pre-RNA molekylet.

Spørgsmål: Hvilket enzym styrer produktionen af RNA molekylet?

Svar: RNA Polymerase Det adskiller de to DNA strenge ved at bryde Brintbindingerne mellem baserne. Det bevæger sig langs en af DNA trådene og påsætter og sammenbinder RNA nucleotider.

1. Transcription DNA pre-mRNA RNA Polymerase

Spørgsmål: DNA 5’-GCGTATG-3’ Hvad vil den komplementære RNA streng hedde til den følgende DNA sekvens? DNA 5’-GCGTATG-3’

DNA 5’-GCGTATG-3’ den kodende DNA 3’- CGCATAC-5’ Skabelon ↓ Svar: DNA 5’-GCGTATG-3’ den kodende DNA 3’- CGCATAC-5’ Skabelon ↓ RNA 5’-GCGAUTG-3’ Husk Uracil (U) erstatter Thymin (T) i RNA

2. RNA Behandling (Processing) Kerne membran Transkription RNA Behandling Translation DNA Pre-mRNA mRNA Ribosom Protein Eukaryot Celle

2. RNA Behandling En “modning” af pre-RNA molekyler. Sker i kernen. Introns splejses ud af splicesomer (enzymer) således der kun er exons tilbage. Slutproduktet er et modnet RNA molekyle der forlader nucleus og bevæger sig ud i cytoplasmaet.

2. RNA Behandling pre-RNA molekyle intron exon exon exon splicesom exon Modent RNA molekyle

Types of RNA Tre typer af RNA: A. messenger RNA (mRNA) B. transport RNA (tRNA) C. ribosomalt RNA (rRNA)

A. Messenger RNA (mRNA) Bærer opskriften på et specifikt protein. Dannet af ca. 500 til ca.1000 nucleotider. Ordnet i codons (sekvenser af tre baser f.eks. AUG = methionine). Hver aminosyre kodes for af specifikke codons.

A. Messenger RNA (mRNA) Primær stukturen af et protein A U G C aa1 aa2 codon 2 codon 3 codon 4 codon 5 codon 6 codon 7 codon 1 methionine glycine serine isoleucine alanine stop codon protein Primær stukturen af et protein aa1 aa2 aa3 aa4 aa5 aa6 peptide bindinger

B. Transfer RNA (tRNA) Dannet af 75 til 80 nucleotider. Samler den tilhørende aminosyre op i cytoplasma. Transportere aminosyren til mRNA. Har anticodons der er komplementær til mRNA codons. Genkender det passende codons på mRNA og binder til det vha. brintbindinger.

B. Transfer RNA (tRNA) methionine Aminosyre bindingssted aminosyre U A C anticodon methionine aminosyre

C. Ribosomal RNA (rRNA) Dannet af rRNA og mellem 100 til 3000 nucleotider langt. Vigtig strukturel del af ribosomer. Associeres med proteiner og danner derved ribosomer.

Ribosomer Består at to underenheder (subunits), en stor og en lille. Består af rRNA (40%) og proteiner (60%). Begge subunitter hjælper med til at binde mRNA og tRNA. To bindingssteder for tRNA a. P site (første og sidste tRNA vil bindes her) b. A site

Ribosomer Stor subunit P Site A Site mRNA A U G C Lille subunit

3. Translation Eukaryot Celle DNA Pre-mRNA mRNA Ribosom Protein Kerne membran Transkription RNA Processing Translation DNA Pre-mRNA mRNA Ribosom Protein Eukaryot Celle

3. Translation Syntese af proteinet i cytoplasma Involverer følgende: 1. mRNA (codons) 2. tRNA (anticodons) 3. rRNA 4. ribosomer 5. aminosyrer

3. Translation Sker i tre trin: 1. Initiation (start): start codon (AUG) 2. Elongation (forlængelse): 3. Termination (afslutning): stop codon (UAG) Skal vi så få dannet et PROTEIN!!!!.

3. Translation Stor subunit P Site A Site mRNA A U G C Lille subunit

Initiation G aa2 A U U A C aa1 A U G C U A C U U C G A codon 2-tRNA anticodon A U G C U A C U U C G A hydrogen bindinger codon mRNA

Elongation peptide binding G A aa3 aa1 aa2 U A C G A U A U G C U A C U 3-tRNA G A aa3 aa1 aa2 1-tRNA 2-tRNA anticodon U A C G A U A U G C U A C U U C G A hydrogen binding codon mRNA

Ribosomet bevæger sig et codon videre aa1 peptide binding 3-tRNA G A aa3 aa2 1-tRNA U A C (hopper af) 2-tRNA G A U A U G C U A C U U C G A mRNA Ribosomet bevæger sig et codon videre

peptide binding G C U aa4 aa1 aa2 aa3 G A U G A A A U G C U A C U U C 4-tRNA G C U aa4 aa1 aa2 aa3 2-tRNA 3-tRNA G A U G A A A U G C U A C U U C G A A C U mRNA

Ribosomet bevæger sig et codon videre peptide binding 4-tRNA G C U aa4 aa1 aa2 aa3 2-tRNA G A U (hopper af 3-tRNA G A A A U G C U A C U U C G A A C U mRNA Ribosomet bevæger sig et codon videre

peptide binding U G A aa5 aa1 aa2 aa4 aa3 G A A G C U G C U A C U U C 5-tRNA aa5 aa1 aa2 aa4 aa3 3-tRNA 4-tRNA G A A G C U G C U A C U U C G A A C U mRNA

Ribosomet bevæger sig et codon videre Peptidbindinger U G A 5-tRNA aa5 aa1 aa2 aa3 aa4 3-tRNA G A A 4-tRNA G C U G C U A C U U C G A A C U mRNA Ribosomet bevæger sig et codon videre

Termination aa5 aa4 aa3 Proteinets primære struktur aa2 aa1 A C U C A terminator eller stop codon 200-tRNA A C U C A U G U U U A G mRNA

Slutprodukt Slutproduktet af selve proteinsyntesen er proteinets primære struktur. Primærstrukturen er sekvensen af aminosyrer bundet sammen af peptid bindinger. aa1 aa2 aa3 aa4 aa5 aa200 aa199

Spørgsmål: Anticodonet UAC passer til en tRNA der genkender og binder en bestemt aminosyre. Hvad er DNA base koden for denne bestemte aminosyre?

Svar: tRNA - UAC (anticodon) mRNA - AUG (codon) DNA - TAC

Eksempler på proteiner