Bioinformatics Leipzig

Bioinformatik von RNA- und Proteinstrukturen (Modul 10-202-2208)

Vorlesung:		Raum 109, Härtelstr. 16-18; Mo 10:00-12:30 Uhr
Übung:		Raum 006, Härtelstr. 16-18; Mo 17:15-19:15 Uhr
Praktikum:		Raum 109, Härtelstr. 16-18 Gruppe 1: 12.06.2017 - 23.06.2017 (Mo-Fr) Gruppe 2: 26.06.2017 - 07.07.2017 (Mo-Fr) Anmeldung
Prüfung		Anmeldung Ort: Haertelstr. 16-18, Raum 309 (Bibliothek Bioinformatik)

Themenübersicht der Vorlesungen

VL	Datum	Raum	Uhrzeit	Thema
VL 01	03.04.17	R 109	10:00
ÜB 01	03.04.17	R 006	17:15
VL 02	10.04.17	R 109	10:00
ÜB 02	10.04.17	R 006	17:15
VL 03	24.04.17	R 109	10:00
ÜB 03	24.04.17	R 006	17:15
VL 04	08.05.17	R 109	10:00
ÜB 04	08.05.17	R 006	17:15
VL 05	15.05.17	R 109	10:00
ÜB 05	16.05.17	R 006	10:00
VL 06	22.05.17	R 109	10:00
ÜB 06	23.05.17	R 006	10:00
VL 07	29.05.17	R 109	10:00	Proteinstruktur pdf
ÜB 07	29.05.17	R 006	17:15

Praktikum

Das Praktikum findet wie folgt statt:

Raum:	109, Härtelstr. 16-18
Zeit:	ganztägig, Kernzeit: 10-16Uhr
Datum:	Gruppe1: 12.06.2017 - 23.06.2017, Gruppe2: 26.06.2017 - 07.07.2017

Hintergrund

RNA-Moleküle sind unter anderem dazu fähig, für Proteine zu kodieren, Reaktionen zu katalysieren und RNA-Moleküle oder Proteine zu binden.

Riboswitches erweitern dieses Wissen um die Fähigkeit von RNA, kleine Moleküle oder Ionen (Liganden) zu binden und Proteinexpression in Abhängigkeit von dieser Bindung zu regulieren. Riboswitches können sich in der untranslated region (UTR) der mRNA befinden und verleihen der mRNA dadurch die Fähigkeit, Liganden sehr präzise zu erkennen und als Antwort ihre eigene Expression zu regulieren. Riboswitches treten hauptsächlich in Bakterien, aber auch in einigen Pflanzen und Pilzen auf.

Bei der Bindung des Liganden erfolgt meist eine Konformationsänderung der RNA, durch die die ribosomale Bindungsstelle verdeckt werden kann (Hemmung der Initiation der Translation) oder eine Haarnadelstruktur ausgebildet werden kann, die die Transkription abbricht (Hemmung der Elongation der Transkription).

Riboswitches lassen sich nach ihren jeweiligen Liganden in Klassen einteilen (siehe Tabelle 1).

Praktikum

Konservierung von Riboswitch-Sequenzen in Abhängigkeit zur Entfernung zum Liganden

RNA-Moleküle haben die Möglichkeit, Bindungstaschen zur präzisen Erkennung von Liganden nur aus den vier zur Verfügung stehenden Basen zu formen. Wir wollen nun im Praktikum untersuchen, wie der Konservierungsgrad der Basen des Riboswitches von der räumlichen Nähe der jeweiligen Base zum Liganden abhängt. Stellvertretend für die Beteiligung an der Formierung der Bindungstasche soll die Entfernung der jeweiligen Base zum Liganden dienen.

Zu jeder Riboswitch-Klasse in Tabelle 1 ist je eine 3D-Struktur (pdb-Datei) mit gebundenem Liganden und ein Alignment der in der Klasse enthaltenen Riboswitches verlinkt.

Material

Literatur

PDFs sind wie üblich aus dem Uninetz (auch VPN) herunterladbar.

• Maumita Mandal und Ronald R. Breaker. „Gene Regulation by Riboswitches“. In: Nature Reviews Molecular Cell Biology 5.6 (Juni 2004), S. 451–463. issn: 1471-0072. doi: 10.1038/nrm1403. url: http://www.nature.com/nrm/journal/v5/n6/full/nrm1403.html (besucht am 24. 05. 2017)
• Zasha Weinberg u. a. „Bioinformatic Analysis of Riboswitch Structures Uncovers Variant Classes with Altered Ligand Specificity“. In: Proceedings of the National Academy of Sciences 114.11 (14. M?rz 2017), E2077–E2085. issn: 0027-8424, 1091-6490. doi: 10.1073/pnas.1619581114. pmid: 28265071. url: http://www.pnas.org/content/114/11/E2077 (besucht am 24. 05. 2017)

Riboswitches

PDB-Dateiformat

• Überblick: https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Protein_Data_Bank_(file_format)
• Referenz: http://www.wwpdb.org/documentation/file-format-content/format33/v3.3.html

3D-Molekül-Viewer

• PyMOL (http://www.pymol.org/)
• Jmol (http://jmol.sourceforge.net/)

Literatur