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Nun spielt natürlich die RNA-Polymerase
eine wichtige Rolle
bei der Transkription, denn
ohne RNA-Polymerase können Zellen keine RNA herstellen.
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Eukaryotische Zellen haben einen anderen Aufbau für
RNA-Polymerasen als prokaryotische Zellen.
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In prokaryotischen Zellen
ist es eine einfachere Welt.
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Die gesamte Transkription in den prokaryontischen
Zellen wird von einer RNA-Polymerase durchgeführt.
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Sie macht die ganze Arbeit, die da ist.
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Eukaryoten zerlegen die Funktion
in verschiedene Polymerasen.
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Viele RNA-Polymerasen, die hergestellt werden,
haben eine Handstruktur
und diese Handstruktur ist so, wie wir sie bei
den DNA-Polymerasen in einer früheren Vorlesung gesehen haben.
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Diese Hand ist dazu bestimmt, eine DNA zu halten.
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Sie können die Handstruktur hier in grün sehen.
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Und RNA-Polymerasen wie DNA-Polymerasen
funktionieren nur in der Richtung von 5'-Ende zu 3'-Ende.
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Ein Unterschied zur DNA-Polymerase
ist, dass sie keinen Primer benötigen.
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DNA-Polymerasen benötigen immer einen Primer.
RNA-Polymerasen sind in dieser Hinsicht also einfacher.
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Ein weiterer Unterschied der
RNA-Polymerasen in
deren Transkription im Vergleich zur DNA-Replikation
ist, dass nur ein Strang der
der DNA-Vorlage kopiert wird.
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Jetzt sehen wir
rechts die Darstellung
einer RNA-Polymerase, die an eine DNA gebunden ist, und
Sie können sehen, dass die Stränge auseinander geschält wurden.
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Sie können in dieser Abbildung auch den
Strang, der durch die
RNA-Polymerase kopiert wird und die RNA
die sich rot ablöst, sehen.
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Der Strang, der kopiert wird,
wird als Vorlagenstrang bezeichnet.
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Der Strang, der nicht kopiert wird,
wird als kodierender Strang bezeichnet.
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Das Transkript entsteht aus der DNA.
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Normalerweise wird bei der Transkription nur ein kleiner Bereich
des zu transkribierenden Teils
der Basenpaare der DNA in RNA umgeschrieben.
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Der Rest davon fällt
vom Ende ab, wie du hier siehst.
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Die RNA-Polymerasen in eukaryontischen
Zellen sind, wie ich schon sagte, in ihrer Funktion spezialisiert.
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Eukaryotische Zellen oder die meisten eukaryotischen Zellen
haben drei verschiedene RNA-Polymerasen.
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Diese haben individuelle Funktionen für die Herstellung
spezifischen RNAs, wie wir noch sehen werden.
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Pflanzen haben bis zu 5. Ich werde das hier nicht weiter ausführen.
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Prokaryotische Zellen haben, wie bereits erwähnt,
nur eine RNA-Polymerase.
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Und einige Viren kodieren sogar
ihre eigene RNA-Polymerase.
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Wenn Sie darüber nachdenken, ist das
ein Hinweis auf die Bedeutung
der RNA und vielleicht
im Falle des Virus,
die spezifischen Bedürfnisse des
Virus, für einen bestimmten RNA-Typ.
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Die Sigma-Untereinheit der
prokaryotischen RNA-Polymerase,
wie ich bereits erwähnt habe, ist der
funktionelle Teil der Polymerase.
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Das ist wirklich alles, was in den meisten Fällen benötigt wird,
um der RNA-Polymerase zu helfen,
an die DNA zu binden
und das Transkript zu erstellen.
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In eukaryotischen RNA-Polymerasen
haben wir zahlreiche Untereinheiten,
aber diese Untereinheiten binden nicht an
Promotoren und das ist wiederum anders als
bei der prokaryotischen RNA-Polymerase.
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Und zuletzt, aber sicherlich wichtig
aus medizinischer Sicht
ist die Tatsache, dass eukaryotische RNA-Polymerasen
anfällig für ein Gift namens α-Amanitin sind.
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α-Amanitin wird von einigen
Pilzen produziert, und Sie haben vielleicht schon von
Menschen gehört, die Probleme mit dem Todeskappenpilz haben.
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Todeskappenpilze stellen
diese giftige Substanz namens α-Amanitin her
und es ist ein hervorragendes Gift
auch für die RNA-Polymerase.
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Sehr kleine Mengen von α-Amanitin können
die Funktion der RNA-Polymerase stoppen.
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Wenn Sie Pilze mit Totenkopfsymbol gegessen haben
und Sie nicht bald eine Lebertransplantation bekommen,
werden Sie wahrscheinlich nicht mehr lange leben.
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Die RNA-Polymerasen, die
ich in Eukaryoten diskutieren möchte,
sind die drei, die wir in fast allen
eukaryontischen Zellen finden, und da ist zunächst die RNA-Polymerase I.
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Die RNA-Polymerase I ist eine Polymerase,
die die großen ribosomalen RNAs herstellt.
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Dazu gehören die 28S,
die 18S und die 5.8S ribosomalen RNAs.
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Jetzt werden Sie feststellen, dass es nicht ganz einfach ist,
dass zu verarbeiten.
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Das bedeutet, dass diese
ribosomalen RNAs in größeren Mengen hergestellt werden,
die Moleküle dann gehackt und in Teile geschnitten werden und
das Ergebnis sind die Endprodukte hier.
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Die zweite RNA-Polymerase in eukaryontischen
Zellen ist die RNA-Polymerase II.
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Die RNA-Polymerase II erledigt einen
Hauptteil der Arbeit in der Zelle, sie dient
der Herstellung der Boten-RNAs, die
die Informationen des Erbguts
zum Ribosom tragen,
wo es in Proteine übersetzt wird.
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Sie produzieren die meisten der kleinen nuklearen
RNAs, über die ich später sprechen werde
und die Mikro-RNAs, die an der
Regulierung der Genexpression beteiligt sind.
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Die RNA-Polymerase III hat die Funktion der Herstellung
der kleinen RNAs in den eukaryotischen Zellen.
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Dazu gehört die 5S ribosomale RNA,
das ist die kleinste davon,
die Transfer-RNAs und andere kleine
RNAs, die die Zelle möglicherweise benötigt.
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Nun, mit dieser Präsentation habe ich
die Komplexität der eukaryotischen RNA-Synthese
sowie die Diskussion über die RNA-
Polymerasen, die in den Zellen eine Rolle spielen, behandelt.
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In anderen Präsentationen werde ich
mehr auf
die verschiedenen Funktionen der RNA und
die Art und Weise, wie RNA tatsächlich genutzt wird,
seine eigene Genexpression zu kontrollieren, eingehen.