Brainscape's Knowledge GenomeTM


Top Flashcards (Certified)
All Flashcards

Biochemie en moleculaire biologie > H20 genexpressie > Flashcards

H20 genexpressie Flashcards

(94 cards)

Start Studying
1
Q

Constitutieve genen

A

Genen komen constant tot expressie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Gereguleerde genen

A

Expressie van genen geregeld door omgevingsfactoren, twee typen van regulatie:
-Katabole (afbraak) paden: substraat inductie
-Anabole (synthese) paden: repressie door eindproduct

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Substraat inductie

A

Een enzym zal gesynthetiseerd worden als het substraat aanwezig is

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Repressie door eindproduct

A

-Het eindproduct doet de genexpressie van een bepaald enzym dalen
-Repressie verschilt van feedback inhibitie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Operon

A

-Groep genen die coderen voor eiwitten met gerelateerde functies liggen naast elkaar en worden samen afgeschreven: een polycistronische mRNA wordt gevormd dat codeert voor verschillende soorten eiwitten
-Typisch voor prokaryoten, minder in eukaryoten

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

De drie enzymen van het lac operon bij E. coli

A

-β-galactosidase
-Galacotisdepermease
-Trans-acetylase

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Negatieve regulatie door lac repressor

A

-Lac I gen codeert voor lac repressor
-De lac repressor (= DNA-bindend eiwit) bindt de operator en blokkeert de expressie
-De lac repressor is een allosterisch proteïne, kan dus conformatie verandering ondergaan bij binding van een stof

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Hoe is lac operon induceerbaar

A

Door substraat inductie, bv. allolactose = een isomeer van lactose of door een in het lab gemaakte agonist zoals IPTG; deze stoffen zijn de inducers
(slide 16 voor schema)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Positieve regulatie door CAP-cAMP bij lac

A

-CAP-cAMP complexen binden aan de CAP herkenning site (C) bij de promotor van het lac operon
-De promotor wordt eerder gebonden door RNA poly

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Katabolische repressie bij lac

A

-CAP is een allosterisch regulatorisch eiwit, cAMP activeert CAP
-Glucose inhibeert adenylaat cyclase, wat zorgt voor de vorming van cAMP uit ATP
-Hoe meer glucose aanwezig, hoe minder cAMP aanmaak, hoe minder actief CAP, dus geen stimulatie van transcriptie
-Glucose leidt tot lage expressie van de lac operon ondanks de aanwezigheid van lactose
(slide 16 voor schema)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Slide 17 en 18 voor ter illustratie, maar wel handig

A

Yes mate

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Repressie Trp operon

A

-Represseerbaar operon: stilleggen van de transcriptie door een allosterische effector
-Allosterische effector = het eindproduct = Trp (ook co-repressor genoemd)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Sigmafactors bacteriën

A

-Elke bacteriestam heeft verschillende types van sigma factoren, het aantal verschillende sigmafactoren is afhankelijk van bacteriestam
-Elk sigmafactor herkent een specifieke consensus-sequentie
-De sigmafactor bepaalt op welke promotor RNA pol bindt zodat de transcriptie van dat gen start
-Omgevingsfactoren (temperatuur, UV enz.) bepalen mede welke type van sigmafactor geassocieerd is met de α2ββ’ subeenheden van het RNA pol.
-Sommige bacteriofagen coderen voor een sigmafactor die virale promoteren herkent en ook hoge affiniteit heeft voor het bacterieel RNA pol, hierdoor transcriptie van virale genen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Attenuatie

A

Reductie van de transcriptie nadat de transcriptie al gestart is, bv. via een leader seq.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Lengte leader seq. bij Trp operon

A

14 AZ lang met rond het eind twee Trp

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Werking leader seq. in Trp operon

A

Zie slide 25-29, te ingewikkeld om een flashcard van te maken

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Riboswitches/Ribo-schakelaars

A

-Is een bepaalde seq. in het mRNA waarop een effector bindt waardoor een secundaire structuur wordt gevormd die de transcriptie of translatie regelt
-Typisch voor bacteriële operons
-Bv. het riboflavin operon in B. subtilis die codeert voor 5 enzymen die betrokken zijn in de synthese van de coenzymen FMN en FAD, riboswitch in het rib mRNA regelt de transcriptie, FMN bindt op zijn riboswitch in het rib mRNA, een terminatie haarspeld wordt verderop gevormd, transcriptie stopt

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Riboswitch in riboflavin operon

A

-B. subtilis
-Codeert voor 5 enzymen die betrokken zijn in de synthese van de coenzymen FMN en FAD
-Riboswitch in het rib mRNA regelt de transcriptie
-FMN bindt op zijn riboswitch in het rib mRNA, een terminatie haarspeld wordt verderop gevormd, transcriptie stopt

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Riboswitch in FMN in E. coli

A

-E. coli genen van de enzymen die betrokken zijn in de synthese van FMN en FAD liggen niet in een operon
-Riboswitch in het mRNA regelt de translatie
-Binding van FMN aan zijn riboswitch resulteert in een haarspeld lus die de ribosoom binding blokkeert op dat mRNA

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Slide 39 voor opheldering rode draad genexpressie

A

Topski

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Multicellulaire eukaryoten

A

De verschillende celtypen hebben over het algemeen hetzelfde genoom, maar een verschillend transcriptoom en proteoom

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Stamcellen

A

Blijven delen te vorming van nieuwe stamcellen, maar een stamcel kan differentiëren naar een ander celtype

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Embryonale stamcellen

A

Pluripotent: kunnen alle celtypen worden

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Adulte stamcellen

A

Multipotent: kunnen bepaalde celtypen vormen, niet alle

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Reproductief klonen
Vorming van een nieuw organisme dat genetisch identiek is - voor het nucleair DNA - aan de somatisch cel waaruit de kern in genomen
26
Stappenplan reproductief klonne
Neem een eicel en haal de kern eruit, plaats daarin de kern van een willekeurige cel (bv. een huidcel) en doordat het nu een diploïd is geworden kan het een blastocyst vormen
27
SCNT
-Somatic cell nuclear transfer -Een kern van een gedifferentieerde somatische cel wordt ingeplant in een kernloze eicel en een volledig nieuw organisme wordt gevormd, het nieuwe organisme is genetisch identiek - voor nucleair DNA - aan het organisme waarvan de kern is genomen, mitochondriaal DNA verschilt
28
Therapeutisch klonen
-Aanmaak van genetisch identieke cellen die dan de beschadigde cellen kunnen vervangen. -Afhankelijk van de gebruikte techniek zijn de cellen genetische identiek enkel voor het nucleair DNA (somatic cel nuclear transfer) of voor nucleair en mitochondriaal DNA (iPS)
29
iPS
-Induced pluripotente stamcellen -Gedifferentieerde somatische cellen worden geïsoleerd, in petrischaal gebracht en 4 regulerende transcriptie factoren (Oct4-Sox2-Klf4-cMyc) worden in de cel tot expressie gebracht en iPS geselecteerd
30
Genamplificatie
Het versterken van een bepaald effect geleverd in een gen, bijvoorbeeld een mutatie in een prot-oncogeen
31
Gendeletie
Het verliezen van bepaalde genen waar nodig, zoals bij rode bloedcellen wanneer genoeg hemaglobine gemaakt is en vervolgens de kern wordt verwijderd
32
DNA herschikking
Het verwijderen van DNA door excisie uit het genoom om een ander effect te krijgen dan wanneer het geheel aanwezig is
33
Polytene chromosomen
Typisch bandenpatroon: donkere strepen = sterk gecondenseerd chromatine
34
Puffs
Regio's waar genen plaatsvinden, gedecondenseerd chromatine, plaatsen van actieve transcriptie
35
Genetische veranderingen zijn
-Veranderingen in de DNA sequentie -Niet omkeerbaar -Overerfbaar -Bv. veranderingen van 1 nucleotide, inserties of deleties van 1 of meerdere nucleotiden die tot leesraamverschuivingen kunnen leiden, duplicaties, inversies of translocaties
36
Leer slide 63
Ze zei dat ze het zou vragen
37
Epigenetische veranderingen
-Stabiele wijzigingen in het chromatine waarbij de expressie van genen verandert onafhankelijk van veranderingen in de DNA sequenties -Omkeerbaar -Al dan niet overerfbaar -Bv. post-translationele modificaties van histonen, remodelering van chromatine, DNA methylering
38
PRC1 en PRC2
-Polycomb repressief complexen = proteïne complexen -PRC1: ubiquinatie van H2AK119, leidt tot condensatie van het chromatine -> uitschakelen van de transcriptie -PRC2: methylering van H3K27
39
DNA methylatie
Covalente binding van een methylgroep op cytosine in DNA
40
CpG eilanden
-Methylering vanC in 5'-CG-3' in eukaryotische promoters leidt tot transcriptionele repressie -Cel-type specifieke methylering -DNA methylering is omkeerbaar
41
Mechanisme CpG eilanden
-TF binden niet aan gemethyleerd DNA -Methyl-bindend eiwit (bv. MeCP2) rekruteert histon-modificerende enzymen of chromatine remodelleer factoren
42
Rett syndroom
-Neurodegeneratieve ziekte -Mutatie in het MeCP2 gen dat op het X chromosoom ligt -MeCP2: methyl-CpG bindend eiwit -Expressie van genen dat normaal niet tot expressie komen in de hersenen
43
Angelman syndroom
-Ontwikkelingsachterstand, karakteristieke lach -UBE3A uitgeschakeld door promotor methylering op paternaal allel of door deletie op maternaal allel -Eiwitten opstapeling, therapie is gericht op de inductie van de expressie van het UBE3A gen
44
Prader-Willi syndroom
-Lichte mentale retardatie en obesitas -Genen uitgeschakeld door promotor methylering op maternaal allel of door deletie op paternaal allel
45
Xist RNA
Long noncoding RNA (lncRNA) = geen eiwit expressie
46
Epigenetische overerving
-Na replicatie van gemethyleerd DNA heb je hemi-gemethyleerd DNA (1 streng gemethyleerd), de nieuwe streng wordt gemethyleerd door DNMT1 (DNA methyltransferase 1) -'overerving': na celdeling hebben de twee cellen hetzelfde DNA methylerings patroon
47
Werking DNA methylisatie tweelingen
slide 77
48
Nucleaire run on assay
Onderzoek om te kijken welke genen zijn uitgeschakeld in DNA
49
Promotor-Proximale controle elementen
Sequenties waarop al een regulerende transcriptie op bindt, ligt dicht in de buurt van de promotor en altijd stroom opwaarts
50
Enchancer
Bindingsplaats voor transcriptionele activator
51
Silencer
Bindingsplaats voor transcriptionele repressor
52
Insulator eiwitten
Binden op insulator sequentie en verhinderen dat de activatoren en repressoren nog actief zijn voorbij een zeker punt
53
Reportergen
Bindt aan een regulator gen, wat ervoor zorgt dat het gen permanent aanstaat en
54
Werkingsmechanisme enchancers
slide 91
55
Domeinen activatie transcriptiefactor
slide 95
56
Herkenningshelix
Bindt een specifieke DNA seq. in de grote groeve van de dubbele helix
57
Tweede helix
Stabiliseert de configuratie door hydrofobe interacties met de herkenningshelix
58
Zink-vinger motief
-α-helix en β-plaat bestaande uit twee segmenten -Cys of His positioneren een zink ion -Bv. TFIIIA (TF voor het 5S rRNA gen) heeft 9 zinkvingers -Bv. steroïdhormoon receptor
59
helix-lus-helix
-Korte a-helix-lus-langere herkennings a-helix -2 polypeptiden (identiek of verschillend) met elk een helix-lus helix -Hydrofobe regio’s -2-delig DNA bindend domein: gevormd door de herkennings helixen van elk polypeptide
60
DNA bindend proteïnen met en leucine-zipper motief
-Leucine ritssluiting -Twee a-helices, elk met leucine (hydrofoob) op regelmatige afstand wikkelen rond elkaar en vormen een dubbele spiraal (coiled coil) -2 identieke polypeptiden of 2 verschillende polypeptiden -Gecombineerd met twee bijkomende a-helices die binden in de major groeve van DNA
61
DNA respons element
slide 101
62
CRE
-cAMP respons element -Ligt in genen waarvan de transcriptie geactiveerd wordt door cAMP -cAMP activeert PKA -PKA fosforyleert CREB -Rekrutering van coactivator CBP = CREP binding protein = histon acetyltransferase -Acetylatie van histonen (slide 107 voor verduidelijking)
63
HRE
-Hormoon response element -Element waaraan een steroidhormoon met zijn receptor aan bindt (slide 103 voor verduidelijking)
64
DNA respons elementen voor STAT
-Interferon behoort tot de cytokines en wordt gesecreteerd door cellen na een virale infectie -Interferon (glycoproteïne) bindt een celmembraan receptor -Intracellular proteïne kinase JAK (Janus kinase ) -De regulerende TF is STAT (signal transducer and activator of transcription) -Gefosforyleerde STAT dimeriseert, gaat naar de kern, bindt het interferon stimulerend respons element (ISRE) en activeert transcriptie
65
HSTF
-Heat shock transcriptie factor -HSTF wordt geactiveerd door warmte (conformatieverandering), transloceert naar de kern en bindt als een trimeer op heat-shock respons element (HSRE) -Fosforylering van de gebonden HSTF leidt tot activatie van transcriptie -Heat-shock genen/stress respons genen coderen voor bv. de moleculaire chaperone Hsp70 en hebben een HSRE in hun gen (slide 110 voor verduidelijking)
66
Homeotische transcriptiefactoren
-Homeotische genen coderen voor homeotische TF die binden op specifieke DNA sequenties -Homeobox (180 bp) codeert voor het homeodomein ( = 60 aminozuren, helix-turn-helix) dat het DNA-bindend domein is -Homeotische TF activeren of inhiberen genen die belangrijk zijn bij de embryonale ontwikkeling en het bepalen van het lichaamsplan (ontwikkeling van lichaamsdelen)
67
HOX genen
Homeotische TF, regelen gemiddeld 50 genen
68
Redudantie
-Dat er een gelijkaardig eiwit wordt gesynthetiseerd en vervult een gelijkaardige functie daardoor in de cel -Als een probleem optreedt bij een van de gelijkaardige eiwitten, dan kunnen de anderen de functie overnemen
69
Collineariteit hox genen
De hox genen van links naar rechts reguleren eiwitten van rostraal naar caudaal
70
Alternatieve splicing en polyadenylering
Regulatorische proteinen en snoRNAs binden op splicing enhancer and silencer sequenties van het pre-mRNA (kunnen zowel in exon als in intron gelegen zijn) (slide 122 voor verduidelijking)
71
3' polyadenylering
-Polyadenylatie plaats tussen AAUAAA sequentie en G/U sequentie (= GU-rijke en/of U-rijke sequentie). -Knipping 10-35 nt stroomafwaarts van AAUAAA seq -Toevoeging poly(A) staart door Poly(A)polymerase (zonder template) -3’ processing leidt ook tot terminatie van transcriptie -Uitzonderingen transcripts zonder poly A staart -Functie: bescherming tegen exonucleasen, betrokken bij export van mRNA uit de kern naar cytoplasma, betrokken bij initiatie van translatie (zie hfd 19)
72
Nucleaire export van mRNAs
-Defecte mRNAs worden niet geëxporteerd, maar afgebroken -Enkel mature mRNAs worden geëxporteerd als mRNPs (mRNA met verschillende eiwitten erop gebonden bv. EJC) doorheen de kernporiën -Soms stimulus-geregeld export, bv. HIV virus synthetiseert het Rev proteïne dat een nucleair export signaal heeft, het Rev proteïne bindt een HIV mRNA in de kern en brengt dit RNA naar het cytoplasma door de nucleaire poriën
73
Regeling translatie van eIF2 fosforylering
-In aanwezigheid van heem: globine synthese in erythrocyten (>90% van alle eiwitten), het eiwitkinase HCI (heem-controlled inhibitor) is inactief -In afwezigheid van heem: het eiwitkinase HCI fosforyleert eIF2 -Fosforylering inhibeert eIF2 en leidt tot blokkering van de initiatie van de translatie
74
Regeling translatie via eIF4E fosforylering
slide 133, veel te veel om op te schrijven
75
IRE
-Ijzer response element -Translationele repressor en allosterisch eiwit, dus binding van ijzer zorgt dat het inactief wordt en de synthese van ferritine begint
76
mRNA afbraak via het exosoom 3'->5' pathway
Inkorten van poly(A) staart + verwijderen van poly(A) bindende proteïnen + degradatie van mRNA in de 3'->5' richting door exonucleasen van het cytoplasmatisch exosoom + afbraak van 5’ cap door Cap-afbrekend enzyme
77
mRNA afbraak via P-bodies 5'->3' pathway
Inkorten van poly (A) staart + verwijderen van 5’ cap + afbraak van mRNA in de 5'->3' richting door exonucleasen gelocaliseerd in een cytoplasmatische structuur, gekend als P-bodies (mRNA processing bodies)
78
Uitschakeling genexpressie via kleine RNAs
-RNA interferentie (RNAi): RNA-gemedieerde inhibitie van genexpressie -Kleine RNAs (small RNAs) regelen genexpressie door: mRNA degradatie(4), inhibitie van translatie van mRNA (4), inhibitie van transcriptie van een bepaald gen (2)
79
RNA interference
-RNAi in cellen is oorspronkelijk gevonden als beschermingsmiddel tegen dsRNA virussen in planten en C. elegans -RdRP= RNA-dependent RNA polymerase versterkt de RNAi respons -Drie verschillende pathways: siRNAs-miRNAs-piRNAs -RNAi laat toe om elk gen experimenteel uit te schakelen in zoogdiercellen -Therapeutisch gebruik mogelijk
80
RISC
RNA-induced silencing complex
81
siRNAs mechanisme
Slide 147
82
miRNAs
-microRNAs/miRISC -21-22 nt enkelstrengig RNAs -miRNAs binden aan mRNAs via partiële of volledige complementariteit en regelen de expressie van die genen -P-bodies -Lange primaire microRNAs (pri-miRNAs) → precursor miRNAs (pre-miRNAs of ongeveer 70 nt) → miRNAs -Ongeveer 1000 miRNA genen bij zoogdieren; 1 miRNA kan ongeveer 200 verschillende mRNAs reversibel binden; 1 mRNA kan door verschillende miRNAs gebonden zijn (slide 148)
83
piRNA
-Piwi-interacting RNAs -Afkomstig van lange enkelstrengig RNAs -piRNAs worden afgeschreven van een piRNA cluster die bestaat uit stukjes van transposon DNA -Piwi familie die behoren tot de argonaut proteïnen binden de piRNAs in een RISC complex (piRISC)
84
Functie piRNAs
-piRNAs bindt op RNA afgeschreven van een transposon met RNA afbraak tot gevolg en op transposons DNA en inhibeert transcriptie -piRNAs beschermen tegen transposon activiteit -Hoofdzakelijk tot expressie in de geslachtscellen (moeten beschermd worden tegen transposon activiteit)
85
Slide 158 heeft een mooi blokschema voor RNAi
Ik zal er wel naar kijken
86
Dubbelstrengig RNA binnenbrengen
-Via injectie of -Via dsRNA virussen of -Via een plasmide dat een inverted repeat tot expressie brengt dat een haarspeld structuur zal aannemen
87
lncRNA
Long noncoding RNA
88
Lengte lncRNA
>200 nt, ongeveer 15000 lncRNA genen (40% overlap met proteïne coderende genen)
89
Functies lncRNA
-lncRNA kan de transcriptie inhiberen van dichtbij gelegen genen en/of heel chromosoom (bv. Xist RNA): in cis inhibitie, inhibitie op een sequentie onafhankelijke manier -lncRNA kan associëren met het chromatine modificerende/regulerende eiwitten en deze ribonucleocomplexen targeten naar een andere locus (in cis of in trans) bv. HOTAIR
90
HOTAIR
-Inhibeert in trans -HOTAIR (hox antisense intergenic RNA): gesynthetiseerd in HOXC cluster, maar regelt de expressie in de HOXD cluster dat gelegen is op een ander chromosoom. HOTAIR associeert en target het PRC2 complex naar HOXD locus: HOTAIR inhibeert in trans.
91
5e niveau
-Post-translationele controle -post-translationele modificaties: omkeerbare bv. (de)phosphorylering, permanente bv. proteolytische knipping -Regeling van eiwitvouwing -Targeting van eiwitten naar intra en intercellulaire locaties -Interacties met regulatorische moleculen of ionen: bv. cAMP, Ca2+ -Regeling van eiwitconcentratie door eiwitafbraak: P = finale concentratie van een eiwit bepaalt door snelheid van synthese en snelheid van afbraak, half-waarde tijd -> levensduur van eiwitten varieert van minuten tot weken
92
Eiwitdegradatie door proteasomen
slide 166
93
Probeer s168 te begrijpen
Sir yes sir
94
Eiwitafbraak mechanismen
slide 170, te veel om hier op te schrijven

Biochemie en moleculaire biologie (14 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2025 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions