Bakteriengenetik Scherer
Vorlesung 4
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Lernkarten
Wie ist ein Riboswitch definiert?
Ein regulatorisches Segment auf der mRNA welches ein kleines Molekül binden kann und so Production des von der mRNA codierten Proteins beeinflusst. Hierbei gibt es sowohl Moleküle die eine Aktivation hervorufen als auch solche die eine Repression hervorrufen.
Nennen Sie die das Prinzip, wie die Genexpression durch einen riboswitch auf transcriptionaler und translationaler Ebene reguliert werden kann.
Trankriptional Ebene:
Das Metabolit verändert die mRNA Struktur dahingehend, dass sich entweder eine intrinsische Terminatorsequenz bildet oder die Terminatorsequenz aufgelöst wird (resp. Repressor und Aktivator).
Tranlationale Ebene:
Das Metabolit verändert die mRNA Struktur so, dass die SD Sequenz unzugägnglich gemacht wird, sodass keine Translation stattfinden kann. Oder umgekehrt verändert es die räumliche mRNA Strucktur, dass die SD Sequenz wieder freigegeben wird.
Was unterscheidet einen Riboswitch von der Regulation Aminosäure synthetisierender Operons?
Beide funktionieren über die Änderungen der räumlichen RNA Struktur zum Beispiel zu intrinsischen Terminationsseqeuenzen. Der Riboswitch verwendet hierfür jedoch ein zusätzliches Metabolit, wohingegen eine Leader Region sich die Synthesegeschwindigkeit des Ribosoms und die damit verbundene Blockierung bestimmter mRNA Regionen zunutze macht.
Wie lang ist die durchschnittliche Halbwertszeit der mRNA von E. coli? Wovon hängt die Halbwertszeit einer bakteriellen mRNA ab?
Die Halbwertszeit bertägt ca. 3-5 min. Je mehr Protein von der zugehörigen mRNA produziert wird, desto größer ist die Halbwertszeit. Stabilität der mRNA erlaubt eine translationale Regulation der Genexpression.
Es besteht ein Zusammenhang zwischen der Länge der mRNA und der Halbwertszeit. Je länger die mRNA desto kürzer die Halbwertszeit.
Welche drei Enzyme sind wichtige Komponenten des bakteriellen Degradosoms?
Welche drei Enzyme sind wichtige Komponenten des bakteriellen Degradosoms? Erkennung und Abbau der mRNA
RNase E: Hauptsächlich für Abbau der mRNA verantwotlich (Endo RNase)
Rhlb: RNA Helikase welche für das Auflösen der Sekundärstrukturen der mRNA zuständig ist
PNPase: Exo RNase
Wie kann ein Bakterium über die mRNA Stabilität die Genexpression regulieren? Warum ist das wichtig?
Bei einem policistronischen Operon kann die entsthende lange mRNA eine kurze Halbwertszeit haben. Und anschließend in die Teile für die einzelnen Gene zerschnitten werden (z.B durch RNAse). So kann zum Beispiel das mRNA Stück des Gens von dem viele Proteine hergestellt werden sollen eine längere Hlabwertszeit haben als das eines Gens von dem weniger Proteine hergestellt werden sollen. Man erreicht hiermit also die gleichzeitige Herstellung von zwei oder mehr Proteinen, wobei diese Proteine in unterschiedlichen Mengen hergestellt werden. Ein Beispiel hierfür sind die Lichtsammelkomplexe von Bakterien die Photosynthese betreiben. Hier benötigt man pro Reaktionzentrum viele LHII Komplex aber beide müssen gleichzeitig (also auf dem gleichen Operon) hergestellt werden.
Beschreiben Sie die Funktion des RsmA/RsmB – Systems zur Regulation der Genexpression
Rsma ist ein Protein welches sich an mRNA bindet und somit RNasen das Signal gibt diese mRNA zu degradieren. So kann RsmA die Expression eines Gens tranlational beeinflussen. rsmA selbst wiederum wird durch rsmB reguliert. Dies ist eine mRNA welche sehr viele Bindestellen für rsmA besitzt, und somit sehr viele rsmAs bindet und anschließend degradiert wird. Durch genügend trankription von rsmB wird die freie verfügbarkeit von rsmA verringert.
