TRANSLACIJA TRANSLACIJA n n n TRANSLACIJA prevoenje nukleotidnog

TRANSLACIJA

TRANSLACIJA n n n TRANSLACIJA: prevođenje nukleotidnog slijeda m. RNA, prepisanog iz DNA, u slijed aminokiselina (proteine) GENETSKI KOD: kako je informacija o aminokiselinskom slijedu zapisana u nukleinskim kiselinama Translacija je vrlo SLOŽEN proces koji ovisi o međuigri nekoliko stotina makromolekula (m. RNA, ribosoma, t. RNA, aminoacil-t. RNA sintetaza, inicijacijskih i elongacijskih faktora te faktora otpuštanja. . . )

GENETSKI KOD prva baza kodona (5') U C A G druga baza kodona treća baza kodona (3') U C A G Phe Ser Tyr Cys U Phe Ser Tyr Cys C Leu Ser STOP A Leu Ser STOP Trp G Leu Pro His Arg U Leu Pro His Arg C Leu Pro Gln Arg A Leu Pro Gln Arg G Ile Thr Asn Ser U Ile Thr Asn Ser C Ile Thr Lys Arg A Met Thr Lys Arg G Val Ala Asp Gly U Val Ala Asp Gly C Val Ala Glu Gly A Val Ala Glu Gly G

ZADACI 1. Pokusi sa polinukleotidima nasumičnog ili uređenog, pravilnog nukleotidnog slijeda imali su važnu ulogu u "razbijanju" genetskog koda. Uz pretpostavku da vam je od prije poznato da su aminokiseline kodirane slijedom tripleta nukleotida, na osnovi sljedećih podataka pokušajte odrediti koji kodoni pripadaju pojedinim aminokiselinama: a) pomoću polinukleotid-fosforilaze sintetiziran je kopolimer A i C u omjeru 1: 3 nasumičnog, slučajnog slijeda. In vitro translacijom takvog kalupa nastali su polipeptidi građeni od aminokiselina u sljedećem omjeru: Lys : Asn : Thr : Gln : His : Pro = 1 : 3 : 12 : 3 : 9 : 36

ZADACI b) translacijom kemijski sintetiziranog uređenog kopolimera. . ACACACACAC. . nastao je polipeptid slijeda. . -Thr-His-Thr-His-Thr-. . c) translacija na uređenom kopolimeru. . CAACAACAACA. . nastaju tri različita polipeptida koji se sastoje isključivo od treonina, glutamina ili asparagina - (Thr)n, (Gln)n i (Asn)n d) kopolimer. . CCAACCAACCAA. . translacijom daje polipeptide građene od ponavljajućih tetrapeptida. . . -Asn-Gln-(Pro-Thr-Asn-Gln) -Pro-Thr-. . .

ZADACI 2. Lanac kalup molekule DNA koja kodira N-terminalni dio nekog proteina iz bakterije E. coli ima slijed baza: GTAGCGTTCCATCAGATTT Napišite prve četiri aminokiseline tog proteina. 3. Nukleotidni slijed kodirajućeg lanca DNA koji kodira Cterminalni dio nekog proteina iz E. coli je: CCATGCAAAGTAATAGGT Napišite slijed aminokiselina koje su kodirane tim dijelom DNA. genetski kod

ZADACI 4. Slijed nukleotida kodirajućeg lanca DNA koji kodira središnji dio proteina je: . . . CAATACTAAGCAATCCCGCGACTAGACCTTAC. . . Napišite slijed aminokiselina kodiranih ovim dijelom DNA genetski kod

ZADACI R: Tri su moguća okvira čitanja, ali u dva od njih pojavljuju se stop-kodoni: 1. . . CAA UAC UAA GCA AUC CCG CGA CUA GAC CUU AC. . 2. . . CA AUA CUA AGC AAU CCC GCG ACU AGA CCU UAC. . 3. . . C AAU ACU AAG CAA UCC CGC GAC UAG ACC UUA C. Budući da se radi o nukleotidnom slijedu koji kodira središnji dio proteina, traženi okvir čitanja je onaj koji ne sadrži stop kodone u okviru čitanja, tj. okvir čitanja pod br. 2: . . . CA AUA CUA AGC AAU CCC GCG ACU AGA CCU UAC. . .

ZADACI 5. Nakon triptičke digestije i određivanja primarne strukture triptičkih peptida jednog proteina mutanta bakteriofaga T 4 primjećeno je da postoji razlika u niže navedenom triptičkom fragmentu: divlji tip: Cys-Glu-Asp-His-Val-Pro-Gln-Tyr-Arg mutant: Cys-Glu-Thr-Met-Ser-His-Ser-Tyr-Arg Objasnite do kakvih je mutacija došlo i napišite najvjerojatniji slijed baza za obje m. RNA koje kodiraju navedene nonapeptide. genetski kod

ZADACI 6. Eksperimentalno je utvrđeno da se Cys-t. RNACys može prevesti u Ala-t. RNACys te koristiti u in vitro sustavu za sintezu proteina a) Ako je u tako priređenoj Ala-t. RNACys alanin radioaktivno obilježen sa 14 C, da li će se radioaktivitet ugrađivati u protein na mjesta kodirana za alanin ili cistein? b) Što vam taj eksperiment govori o utjecaju aminoacilt. RNA-sintetaza na točnost translacije?

TRANSFER RNA (t. RNA) Sekundarna i tercijarna struktura t. RNA. Žuta boja predstavlja akceptorsku peteljku, siva predstavlja D-regiju, a plavom bojom označena je T-regija. Varijabilno područje obojano je narančasto. Lijevo: sekundarna struktura t. RNA oblika lista djeteline. Sredina: shematski prikaz tercijarne strukture kvaščeve t. RNAPhe. Većina je baza sparena i sudjeluje u interakcijama slaganja baza. Desno: kalotni model kvaščeve t. RNAPhe. Uočljiva su helikoidalna područja i kompaktnost strukture.

ZADACI 7. U skladu sa hipotezom kolebljive baze odredite minimalni broj t. RNA potrebnih za čitanje šest kodona za leucin: UUA, UUG, CUU, CUC, CUA i CUG genetski kod

HIPOTEZA KOLEBLJIVE BAZE n n Neke t. RNA prepoznaju NEKOLIKO kodona, pri čemu je prepoznavanje treće baze kodona relaksirano, manje strogo Sparivanje baza kodona i antikodona prema teoriji kolebljive baze: Prva baza Treća baza antikodona C G A U U A, G G U, C I U, C, A

ZADACI 8. Koliko kodona mogu prepoznati t. RNA sa antikodonima GCU i CGA? Koje aminokiseline kodiraju odgovarajući kodoni? R: t. RNAGCU - AGC i AGU (wobble; kodoni za Ser) t. RNACGA - UCG (kodon za Ser)

ZADACI 9. Koje kodone može čitati t. RNA čiji je antikodon (položaji 34, 35 i 36) G A? a) Kod bakterije E. coli koja ima dvije kopije gena za ovu t. RNA došlo je do mutacije G C u jednoj kopiji gena na položaju 34. Koje će biti posljedice ove mutacije? b) Kakve bi bile posljedice kada bi došlo do ovakve mutacije u obje kopije gena? genetski kod

GENETSKI KOD prva baza kodona (5') U C A G druga baza kodona treća baza kodona (3') U C A G Phe Ser Tyr Cys U Phe Ser Tyr Cys C Leu Ser STOP A Leu Ser STOP Trp G Leu Pro His Arg U Leu Pro His Arg C Leu Pro Gln Arg A Leu Pro Gln Arg G Ile Thr Asn Ser U Ile Thr Asn Ser C Ile Thr Lys Arg A Met Thr Lys Arg G Val Ala Asp Gly U Val Ala Asp Gly C Val Ala Glu Gly A Val Ala Glu Gly G