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Molekulare Mikrobiologie > Genexpression und Genregulation > Flashcards

Genexpression und Genregulation Flashcards

1
Q

Nukleoid

A

DNA+DNA-assoziierte Proteine in kompakter Form. Direkte Kontakt mit Cytoplasma -> Transkription und Translation zusammengekoppelt; DAPI Färbung

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2
Q

Gen

A

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

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3
Q

Intron

A

Intragenic Region = nicht-kodierende Regionen der DNA innerhalb eines Gens, trennen benachtbare Exons

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4
Q

Exon

A

Expressed Region = bleibt nach dem Spleißen erhalten

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5
Q

Genom

A

Gesamtheit der materiellen Träger der vererbbaren Informationen einer Zelle

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6
Q

Operon

A

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)

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7
Q

Promotor

A

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)

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8
Q

Erkennungsstelle für RNAP

A

…. downstream… zwischen -10(TATAAT) und -35…. upstream…. (TTGACA), dazwischen typisch Abstand von 17BP, spacer; Promotorstärke sehr hoch

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9
Q

Operator

A

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

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10
Q

Operator im lac-Operon

A

Bereich zwischen Promotor und Gene

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11
Q

Struktur der RNAP

A

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

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12
Q

Funktion der RNAP

A

beteiligt an der Ribonukleinsäurensynthese - Transkription;

  • verglängert RNA am 3’-Ende (-OH)
  • benötigt Template-Strang(DNA), um richtige RNA-Nukleotide einzufügen
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13
Q

Struktur der Sigma UE

A

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

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14
Q

Funktion der Sigma UE

A

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

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15
Q

Wozu sind viele unterschiedliche Sigma UE hilfreich

A

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

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16
Q

Transkriptionszyklus

A
  1. Sigma und RNAP binden an dsDNA
  2. Initiation
  3. Elongation
  4. Termination
17
Q

Initiationsphase

A
  • 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
18
Q

Elongationsphase

A

mRNA ausbildung Start der RNASynthese

- 3’-5’ Wanderung der RNAP

19
Q

Terminationsphase

A

kommt am Stopp-Codon (termination site) an und löst sich ab;

20
Q

Wann wird sigma Faktor entfernt?

A

wenn die fertige RNA aus RNAP exit channel rauskommt

21
Q

Promotorstärke?

A

an ribosomalen Genen besonders stark - sobald sich die RNAP vom Promotor wegbewegt, kann eine neue RNAP binden

22
Q

Regulatorproteine= TF Transkriptionsfaktoren

A

wichtig für die Initiation der RNAP; meist Homodimere

- binden an palindromische DNASeq.

23
Q

palindromisch

A

invertierte komplementäre Wiederholungen

24
Q

positive Kontrolle durch Aktivator

A

Bindestelle meist upstream (vor) des Promotors (-40;-60)

- es können mehrere gleichzeitig binden und miteinander interagieren

25
Q

negative Kontrolle durch Repressor

A

blockieren dem Promotor, in dem sie mit ihm überlappen - RNAP kann nicht binden;
- BStelle direkt auf dem Promotor

26
Q

Helix-turn-Helix-motiv

A

Helices liegen senkrecht zueinander, eine lagert sich an große Rinne, die andere stabilisiert sie; je an ein palindromische Sequenuz

27
Q

Varianten der Reprimierung

A

verhindert die Bindung von RNAP

  1. durch sterische Abstoßung - z.B. blockiert RNAP zw. -35 und -10 (Repressor sitzt auf dem Promoter)
  2. durch Schleife - loopin: Repressor binder down und upstream des Promoters, DNA faltet sich, RNAP benötigt zwei BStellen - dafür sehr stabil
28
Q

Varianten der Aktivierung

A
  1. direkt upstream Bindung - direkte Interaktion mit der DNA

2. Enhancer - weiter upstream: Aktivator bindet am RNAP und faltet so DNA

29
Q

Rolle der ALPHA UE der RNAP

A

C-Terminale der A-UE kann upstream der DNA binden
- interagiert mit TF(Aktivatoren) und DNA
- linker ist flexibel, wodurch mehrere TFBstellen möglich,
Class 1 activation: TF interagiert mit alpha-CTD der RNAP
- bindet upstream (-60) zur CTD
Class 2 activation: TF interagiert mit Sigma, alpha NTD oder CTD: bindet direkt upstream (-41) und interagiert mit der D4 der Sigma70
2 Aktivatoren:
2.1. A1 direkt upstream, der -35 Region- class 2, A2 weiter upstream class 1
2.2. da Alpha-UE zweimal da, kann jede CTD an einem Aktivator binden: zwei mal class 1

30
Q

Regulon

A

gruppen von genen und operon an verschiedenen Stellen im Chromosom

31
Q

Regulation des lac-Operons durch den lac-Repressor und den Aktivator CRP

A

lac-Operon steht unter doppelter Kontrolle: negative Kontrolle durch den lac-Repressor sorgt dafür, dass die Strukturgene transkribiert werden oder nicht; CRP positiv: Transkriptionsratekontrolle, wenn repressorfrei

32
Q

cAMP

A

zyklisches AMP = Hungermolekül, vorhanden wenn wenig Glucose da

33
Q

CRP

A

cAMP-Rezeptor-Protein = Transkriptionsaktivator, wenn cAMP am Protein bindet, wird CRP aktiviert und bindet am lac-Operon; DNA wird gebogen und RNAP bindet leichter am Promotor; Transkription findet statt

Molekulare Mikrobiologie (3 decks)

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