U - Edurep Delen

PROTEÏNE SYNTHESE
(Eiwit synthese)
Proteïne Synthese
• De productie (synthese) van eiwitten.
• 3 fasen:
1. Transcriptie
2. RNA bewerking
3. Translatie
• Onthoud:
DNA  RNA  Proteïne
DNA  RNA  Proteïne
Kern
membraan
DNA
Transcriptie
Eukaryotische
Cel
Pre-mRNA
RNA Bewerking
mRNA
Ribosoom
Translatie
Proteïne
DNA  RNA  proteïne
DNA
Transcriptie
mRNA
Ribosoom
Translatie
Proteïne
Prokaryotische Cel
Vraag:
• Hoe verschilt RNA (ribonucleïnezuur)
van DNA (deoxyribonucleïnezuur)?
RNA verschilt van DNA
1. RNA heeft een suiker: ribose
DNA heeft een suiker: deoxyribose
2. RNA bevat uracil (U)
DNA bevat thymine (T)
3. RNA molecuul heeft één streng
DNA heeft twee strengen
1. Transcriptie
kern
membraan
DNA
Transcriptie
Eukaryotische
Cel
Pre-mRNA
RNA Bewerking
mRNA
Ribosoom
Translatie
Proteïne
1. Transcriptie
• De overdracht van informatie in de kern van
DNA- naar RNA moleculen.
• Slechts 1 DNA streng dient als origineel
• Start bij promoter DNA
• Eindigt bij terminator DNA (stop)
• Wanneer gereed komt pre-RNA molecuul vrij.
Vraag:
• Wat is het enzym dat
verantwoordelijk is voor de
productie van het RNA-molecuul?
Antwoord: RNA Polymerase
• Splitst het DNA molecuul in twee strengen door
het verbreken van de H-bruggen tussen de basen.
• Beweegt dan langs een van de DNA strengen en
koppelt RNA nucleotiden aan elkaar.
1. Transcriptie
DNA
RNA Polymerase
pre-mRNA
Vraag:
• Wat zou de complementaire RNA
streng zijn voor de volgende DNA
sequentie?
• DNA 5’-GCGTATG-3’
Antwoord:
• DNA 5’-GCGTATG-3’
• RNA 3’-CGCAUAC-5’
2. RNA Bewerking
Kern
membraan
DNA
Transcriptie
Eukaryotische
Cel
Pre-mRNA
RNA Bewerking
mRNA
Ribosoom
Translatie
Proteïne
2. RNA Bewerking
• Verrijking van pre-mRNA moleculen.
• Vindt ook plaats in de kern.
• Introns wegsnijden m.b.v. een enzym
en dan hechten exons aaneen.
• Eindproduct is een goed mRNA molecuul
dat uit de kern naar het cytoplasma gaat.
2. RNA Bewerking
pre-mRNA molecuul
exon
intron
exon
intron
exon
intron
intron
exon
enzym
exon
exon
enzym
exon
exon
exo
n
Goed RNA molecuul
Typen RNA
• Drie typen RNA:
A. messenger RNA (mRNA)
B. transfer RNA (tRNA)
C. ribosomaal RNA (rRNA)
• Onthoud: alle worden gemaakt in de kern!
A. Messenger RNA (mRNA)
• Bevat de informatie voor een specifiek eiwit.
• Bestaat uit 500 tot 1000 nucleotiden.
• Bestaat uit codons (sequenties van drie basen:
bijv.: AUG - methionine).
• Elk codon is specifiek voor een aminozuur.
A. Messenger RNA (mRNA)
start
codon
mRNA
A U G G G C U C C A U C G G C G C A U A A
codon 1
proteïne
codon 2
methionine
codon 3
glycine
codon 4
serine
codon 5
isoleucine
codon 6
glycine
codon 7
alanine
Primaire structuur van een proteïne
az1
az2
az3
az4
peptide bindingen
az5
az6
stop
codon
B. Transfer RNA (tRNA)
• Bestaat uit 75 tot 80 nucleotiden.
• Pikt het juiste aminozuur op uit het cytoplasma
(aminozuur-activerend enzym)
• Transporteert aminozuren naar het mRNA.
• Hebben anticodons die complementair zijn aan
mRNA codons.
• Herkent de juiste codons op het mRNA en bindt
zich aan hen met H-bruggen.
B. Transfer RNA (tRNA)
aminozuur
hechtingsplaats
methionine
U A C
anticodon
aminozuur
C. Ribosomaal RNA (rRNA)
• Bestaat uit 100 tot 3000 nucleotiden.
• Belangrijk bestanddeel van een ribosoom.
• Verbindt zich met proteïnen tot ribosomen.
Ribosomen
• Grote en kleine bestanddelen.
• Bestaat uit rRNA (40%) en proteïnen (60%).
• Beide bestanddelen komen samen om mRNA
en tRNA aan zich te binden.
• Twee locaties voor tRNA
a. P locatie (eerste en laatste tRNA hechten)
b. A locatie
Ribosomen
Groot
bestanddeel
A
P
Locatie Locatie
mRNA
A U G
Klein bestanddeel
C U A C U U C G
3. Translatie
Kern
membraan
DNA
Transcriptie
Eukaryotische
Cel
Pre-mRNA
RNA Bewerking
mRNA
Ribosoom
Translatie
Proteïne
3. Translatie
• Synthese van proteïne in het cytoplasma
• Hierbij zijn betrokken:
1. mRNA (codons)
2. tRNA (anticodons)
3. rRNA
4. ribosomen
5. aminozuren
3. Translatie
• Drie stappen:
1. initiatie: start codon (AUG)
2. elongatie:
3. terminatie: stop codon (UAG)
• Laten we een EIWIT!!!! maken.
3. Translatie
Groot
bestanddeel
P
Locatie
A
Locatie
mRNA
A U G
Klein bestanddeel
C U A C U U C G
Initiatie
az1
az2
2-tRNA
1-tRNA
anticodon
Hbruggen
U A C
A U G
codon
G A U
C U A C U U C G A
mRNA
Elongatie
peptide binding
az3
az1
az2
3-tRNA
1-tRNA
anticodon
Hbruggen
U A C
A U G
codon
2-tRNA
G A A
G A U
C U A C U U C G A
mRNA
az1
peptide binding
az3
az2
1-tRNA
3-tRNA
U A C
(vertrekt)
2-tRNA
A U G
G A A
G A U
C U A C U U C G A
mRNA
Ribosomen lezen een codon
az1
peptide binding
az4
az2
az3
4-tRNA
2-tRNA
A U G
3-tRNA
G C U
G A U G A A
C U A C U U C G A A C U
mRNA
az1
peptide binding
az4
az2
az3
2-tRNA
4-tRNA
G A U
(vertrekt)
3-tRNA
A U G
G C U
G A A
C U A C U U C G A A C U
mRNA
Ribosomen lezen een codon
az1
peptide binding
az5
az2
az3
az4
5-tRNA
U G A
3-tRNA
4-tRNA
G A A G C U
G C U A C U U C G A A C U
mRNA
peptide binding
az1
az5
az2
az3
az4
5-tRNA
U G A
3-tRNA
G A A
4-tRNA
G C U
G C U A C U U C G A A C U
mRNA
Ribosomen lezen een codon
az4
az5
Terminatie
az199
az3 Primaire structuur
az200
van een proteïne
az2
az1
200-tRNA
A C U
mRNA
terminator
of stop
codon
C A U G U U U A G
Eindproduct
• Het eindproduct van de proteïne-synthese is
de primaire structuur van een proteïne.
• Een sequentie van aminozuren gekoppeld
door peptide bindingen.
az2
az1
az3
az4
az5
az199
az200
Polyribosoom
• Groep ribosomen die samen mRNA lezen en
veel proteïnen (polypeptiden) produceren.
Inkomend
groot bestanddeel
1
Inkomend
klein bestanddeel
2
3
4
polypeptide
5
6
7
mRNA
Vraag:
• Het anticodon UAC hoort bij het tRNA dat
een specifiek aminozuur acid herkent en
bindt.
• Wat is het DNA codon voor dit aminozuur?
Antwoord:
• tRNA
• mRNA
• DNA
- UAC (anticodon)
- AUG (codon)
- TAC