Transkription - Prokaryoten

Question 1

Unterschiede zwischen pro- und eukaryotischen mRNAs

Answer 1

prokaryotische mRNA:
•polycistronisch, d.h. codieren für mehrere Polypeptide
eukaryotische mRNA:
•monocistronisch, d.h. codiert für ein Polypeptid.
•5’-Kappe
•polyA-Schwanz am 3’-Ende

Question 2

Operons

Answer 2

An einem Prozess beteiligte Gene sind in Prokaryoten häufig in Transkriptionseinheiten, so genannten Operons zusammengefasst (Beispiel Tryptophanbiosynthese).

Question 3

E.coli Genom

Answer 3

Größe des Escherichia coli-Genoms: 4,6 x106 Bp

Anzahl der Gene: 4500

Question 4

Promotorerkennung (in Bakterien)

Answer 4

Es gibt verschiedene Promotortypen, die von der RNA-Polymerase mit Hilfe unterschiedlicher Domänen erkannt werden.

Question 5

Bindestellen des σ-Faktors

Answer 5

Verschiedene Promoterelemente werden von bestimmten Domänen des σ-Faktors erkannt.
Die Domäne 4 bildet eine so genannte Helix-Turn-Helix-Struktur, die an die -35-Stelle bindet.

Question 6

Sequenz-spezifische Protein-DNA-Bindung

Answer 6

Eine der a-Helices interagiert in der großen Furche des DNA-Doppelstranges mit den Basen. An der Bindung solcher Transkriptionsfaktoren an die DNA ist die Ausbildung von Wasserstoffbrücken zwischen den Basen und bestimmten Aminosäureresten der Helix beteiligt.

Question 7

Warum ist der Abstand zwischen -10- und -35-Region wichtig?

Answer 7

“Phasing”: Die -10 und die -35 Stellen müssen zur gleichen Seite der DNA zeigen!

Question 8

Promotorsequenzen in Bakterien: Bsp. E. coli

Answer 8

Die Elemente in den Promotoren verschiedener Gene weisen unterschiedliche Ähnlichkeit zur Konsensussequenz auf.,Die Transkripte beginnen meist mit einem A

Question 9

Bakterieller Muster-Promotor

Answer 9

Ähnlichkeit zum Musterpromotor korreliert mit der Affinität der RNA-Polymerase zum Promotor und damit mit der Stärke der Expression.

Question 10

Kanäle im offenen Komplex der RNA-Polymerase

Answer 10

Das RNA-Polymerase-Holoenzym verfügt über 5 Kanäle (NTP-Aufnahmetunnel ist nicht gezeigt). Die s3-s4-Linker-Domäne des Sigma-Faktors blockiert während der Initiationsphase den RNA-Austrittskanal, bis sie vom wachsenden RNA-Molekül verdrängt wird.

Question 11

Korrekturfunktionen der RNA-Polymerase

Answer 11

1. pyrophosphorolytische Editierung
   In einer Rückreaktion unter Einbeziehung von
   Pyrophosphat wird ein nicht gepaartes fehlerhaftes Ribonukleotid wieder abgespalten.
2. hydrolytische Editierung
   Die RNA-Polymerase wandert ein oder zwei Nukleotide zurück und spaltet fehlerhaft eingebaute Ribonukleotide hydrolytisch ab.