Genexpression und Genregulation Flashcards
(33 cards)
Nukleoid
DNA+DNA-assoziierte Proteine in kompakter Form. Direkte Kontakt mit Cytoplasma -> Transkription und Translation zusammengekoppelt; DAPI Färbung
Gen
ein Abschnitt auf der DNA, der die Grundinformation zur Herstellung einer biologisch aktiven RNA enthält; im Grunde genommen kodiert ein Gen für ein Protein oder nicht-kodierende RNA; kontrolliert durch DNA-Regulatorproteine
Intron
Intragenic Region = nicht-kodierende Regionen der DNA innerhalb eines Gens, trennen benachtbare Exons
Exon
Expressed Region = bleibt nach dem Spleißen erhalten
Genom
Gesamtheit der materiellen Träger der vererbbaren Informationen einer Zelle
Operon
mehrere Gene (Cluster von Genen) liegen direkt hintereinander und werden gleichzeitig abgelesen. Entsprechend wird nur eine mRNA gebildet; Von einem Promotor kontrolliert; 3 Teile: Promotor, Operator, Strukturgen(e) (werden co-reguliert vom Operator)
Promotor
Startpunkte für RNAP; eine Nukleotid-Sequenz, die die regulierte Expression eines Gens ermöglicht;
Erhalten sprez. Sequenzen, die von RNAP erkannt werden s.g. TF(Transkriptionsfaktoren)
Erkennungsstelle für RNAP
…. downstream… zwischen -10(TATAAT) und -35…. upstream…. (TTGACA), dazwischen typisch Abstand von 17BP, spacer; Promotorstärke sehr hoch
Operator
Repressorbindestelle; Abschnitt auf dem Operon, in der Nähe oder innerhalb des Promotors, an den ein Regulatorprotein(Repressor oder Aktivator) binden kann und somit die Affinität des Promotors zur RNAP verringern oder erhöhen… Bei der Bindung des Repressors wird der Promotor verdeckt und kann nicht durch RNAP erkannt werden
Operator im lac-Operon
Bereich zwischen Promotor und Gene
Struktur der RNAP
Kernenzym: 2 Alpha UE: N-Terminale Domäne, 1 Beta UE, 1 Beta’ UE. Elongationsform
Holoenzym: Kernenzym + Sigma UE. (Bindet am Promotor) Initiationsform
-Mg2+ im Zentrum, wo RNA-Synthese stattfindet
Funktion der RNAP
beteiligt an der Ribonukleinsäurensynthese - Transkription;
- verglängert RNA am 3’-Ende (-OH)
- benötigt Template-Strang(DNA), um richtige RNA-Nukleotide einzufügen
Struktur der Sigma UE
Domäne 1 (schlecht faltend), D2(am größten, N-Terminus), D3, D4(C-Terminus);
D2(-10)/D4(-35): Promotorerkennung
2.3 - aromatische AS: helfen das DNA-Aufschmelzen durch Interkalation
- soll nur im Holoenzym an DNA binden, wenn frei im Cytoplasma Selbstinhibition durch falten der D1 und D4
Funktion der Sigma UE
bkt Proteine, notwendig für die Inititation der Transkription; hohe Affinität zur Pribnow-Box und der -35 Sequenz;
6 unterschiedliche SIgma Faktoren: z.B sigma70- vegetative Funktion(Erkennt Consensus ASequenz), SigmaS - genrelle Stressantworten
Wozu sind viele unterschiedliche Sigma UE hilfreich
Durch Austausch den Faktoren kann RNAP nicht nur ein einziges Gen sondern ganze Regionen erkennen, Regulation; wenn alle aktiviert, konkurrieren sich um Zugang zur RNAP - globale Genregulation
Transkriptionszyklus
- Sigma und RNAP binden an dsDNA
- Initiation
- Elongation
- Termination
Initiationsphase
- RNAP+Sigma erkennt Promotor und initiation site
- TrStart, RNAP bewegt sich noch nicht
- entweder öfter kurze Stücke (abortive Stücke) oder sigma fällt ab (Elongation)
- Doppelstrangaufspaltung durch auflösen der HBB zwischen den BP
Elongationsphase
mRNA ausbildung Start der RNASynthese
- 3’-5’ Wanderung der RNAP
Terminationsphase
kommt am Stopp-Codon (termination site) an und löst sich ab;
Wann wird sigma Faktor entfernt?
wenn die fertige RNA aus RNAP exit channel rauskommt
Promotorstärke?
an ribosomalen Genen besonders stark - sobald sich die RNAP vom Promotor wegbewegt, kann eine neue RNAP binden
Regulatorproteine= TF Transkriptionsfaktoren
wichtig für die Initiation der RNAP; meist Homodimere
- binden an palindromische DNASeq.
palindromisch
invertierte komplementäre Wiederholungen
positive Kontrolle durch Aktivator
Bindestelle meist upstream (vor) des Promotors (-40;-60)
- es können mehrere gleichzeitig binden und miteinander interagieren
