Transkription Flashcards
(36 cards)
Allgemein
Umschreiben der in DNA gespeicherten Infos in RNA
Neuer strang= Ribonucleotide (NTPs)
RNA Polymerase: für Strangsynthese, braucht keinen Primer, verdrängt neuen Strang -> keine paarung zwischen neuen strang und template
Entwundene dna stränge verbinden sich nach verlassen des rna templates wieder
Weniger proof reading maschinen
Stellt viele kopien eines bestimmten teil des genoms her
mRNA processierung
Die durch transkription gebildete RNA muss häufig noch modifiziert werden
Splicing, 3‘ prozessierung, polyadenylierung
RNA in e coli
rRNA: rna und proteine -> ribosom aufgebaut
Erzeugt im nucleolus durch transkription der dna vorlage(rDNA), dort prozessiert und mit proteinen zu ue zusammengebaut
tRNA: kurze RNAs, die über Basentriplett ihres Anticodons bei Translation die AS zum Codon der mRNA vermitteln
mRNA: einzelsträngige RNA transskript zu gen gehörigen abschnitt der dna, durch rna pol bei transkription synthetisiert und an ribosomen in proteine übersetzt
Gen
Abschnitt auf DNA, der Grundinfos zur Herstellung einer biologisch aktiven rna enthält Bei herstellungsprozess( transkription) wird negativkopie der dna in form der rna hergestellt
RNA polymerase
Enzyme, die die synthese von rna bei der transkription der dna katalysieren
Bestehen aus mehreren ue
Bakterien haben nur 1
Eukaryonten haben 3
Promotor
Nucleotid sequenz auf dna, die die regulierte expression eines gens ermöglicht.
Essentieller bestandteil eines gens
Liegt an seinen 5‘ende am codierenden strang -> in syntheserichtung vor rna codierenden bereich
Operator
Dna abschnitt in operon, der zwischen dem promotor und den angrenzenden strukturgenen liegt
An ihn können regulatorproteine wie aktivatoren und repressoren binden
Kontrollieren also die negative und positive regulstion eines operons
Operon
Einheiten von genen, deren genexpression gemeinsam reguliert wird
Besteht aus dna abschnitt, der strukturgene, die für swenzyme codieren, und regulatorgene enthält
Liegt upstream gelegen bereich
Upstream
Downstream
Up: in richtung 5‘ende am codierenden strang und richtung 3‘ende am template
Down: in richtung 3‘ende am codierenden strang und richtung 5‘ende am template
Polycistronische RNA und monocistronische
Poly: erzeugt durch transkription eines operons und enthält transktipte mehrere gene, vor sllem bei prokaryonten
Mono: enthält transkript eines einzelnen gens, vor allem eukaryontische
Aufbau RNA pol in e coli
Core enzym: alleine für Synthese der RNA zuständig
beeinhaltet 2 kopien alpha UE, je 1 beta und beta‘ ue, 1 omega ue und sigma ue, der das enzym zum promotir dirigiert
Sieht aus wie krebsschere: durch 2 größere beta und beta‘ ue
Von diesen wird aktives zentrum gebildet, das an der basis der zangen liegt-> active center cleft
Im aktiven zentrum is nur 1 mg ion, 2. wird mit jedem ntp mitgebracht und mit ppi wieder entlassen
In zellen wird transkription an promotoren initiiert
Auslöser= sigma Faktoren-> bringen Kernenzym in eine form, diennur an promotorregion mit initiation beginnt-> promotorerkennung
Form von sigma= rna polymerase holoenzym
In e coli vorherrschend = sigma70-> transkription der housekeeping gene
Promotoren, die von pol mit sigma70 erkannt werden
Haben 2 konservierte sequenzen, jede 6 nt lang und getrennt durch 17-19 nt
Sind 10-35 bp upstream vom promotor
-35er
und -10 region
Sigma faktoren haben 4 hauptregionen:
- bindet an pribnow(-10er)
- bindet an -35er
- 1 sorgt dafür, dass sigma faktor nur bindet, wen er mot der rNA pol komplexiert istk
Up elemente
Zusätzliche sequenz in starken promotoren
Upstream der -35er region
Verstärken das pol bindeverhalten
Stellen weitere spezifische interaktionsmöglichkeit zwischen enzym und dna bereit
Extended -10er region
Manche sigma70 haben dies anstatt der -35er
Hat zusätzlich zur -10er eine kurze sequenz an upstream ende
TGNTATAAT
-35er region
Ca TTGACA
-10er
TATAAT
Sigmafaktoren
in e coli kann sigma 70 ersetzt werden rpoS: sigma 38: generelle stressantwort Fecl: sigma 19: eisenaufnahme rpoF: sigma 28: flagellenexpression Sigma 32: hitzeschock Sigma E hitzeschock
Sigma 32
Hitzeschock faktor
Wird in großen mengen produziert wenn e coli ein hitzeschock ausgesetzt wird
Es ersetzt sigma 70 von einigen polymerasen und dirigiert die enzyme zu genen, deren produkte die zelle vor hitze schützen sollen
Hat normalerweise HWZ von 30 sek
Bei hitzeschock: 3-5 minuten
Reguliert sich selbst über negative rückkopplung durch eines der proteine, deren exprimierung es auslöst
Chaperone DnaK erkennt sigma 32 unter normalen bedingungen und bringt es zur protease
Bei hitzeschock ist es missgefaltet
Bei viel sigma 32 gibt es auch viel dnaK
Sigma E
Hitzeschock faktor der auf hotzeschock und stress an zellmembran und auf periplasmatische proteine reagiert
Anti sigma faktoren
Sima E:
Durch anti faktor an membran geheftet und reguliert
Bei stress: antifaktor wird proteolysiert , wird freigelassen u kann arbeiten
Sigma 54:
Bei stickstoffmangel
Benötigt aktivator zum übergang in offenen komplex
Polymerase kann als inaktiver komplex an promotor binden
Aktivator bewirkt allosterische Konformstionsänderung des konplexes und inaktiviert ihn
Allosterischer aktivator NtrC bindet sn DNA bei wenig stickstoff
Er ist dann phosphoryliert u macht konf.änderung, dadurch kommt dna bindedomäne zum vorscheinj
Es bindet upstream des gens glnA
Rna pol, die sigma54 gebunden hat, bindet an glnA promotor in abwesenheit von NtrC
Gebundene ntrC interagiert mit simga 54 -> beugung der dns zwischen aktivator bind stelle und promotor
Diese loop wird durch IHF gemacht
NtrC ist ATPase, die die pol in aktive form überführen kann indem es den stabilen geschlossenen komplex on offen überführt
Proof reading derPOL
Phosphorilytisches editing:
Enzym nutzt active site für rückreaktion, um falschee NTP durch wieder anfügen des abgespaltenen ppi zu entfernen.
Hydrolytisches Editing:
Pol wandert Zurück und schneidet rna produkt ab
Regulon
Einheiten von genen, die zwar an verschieden orten lokalisiert sind aber deren expression durch die gleichen regulatorproteine gesteuert wird
Transkritptionsregulation in prokaryonten
Gene sind oft durch extrazelluläre signale kontrolliert
Diese signale werden üner regulatorproteine zu genen übertragen
Aktivatoren:
Positive regulatoren
Steigern die transkriptionsrate
Binden an stelle nahe des promotors und interagieren mit pol u bringen sie an promotor region
Repressoren:
Negative regulatoren
Senken oder inhibieren rate
Binden an region, die mit pol bindestelle überlappt, sodass pol nicht an promotor binden kannl
Negative Kontrolle der transkription
Eher bei prokaryonten
Gen ist aktiv -> kann durch repressoren inaktiv werden
Induktion: repressor ist aktiv u wird durch inducer inaktiv -> gen wird aktiv
Repression: repressor ist insktiv u wird durch corepressor aktiv-> gen wird inaktiv
