2 Molekulare Zellbiologie
Genregulation Eukaryoten, Transkription
Genregulation Eukaryoten, Transkription
Kartei Details
| Karten | 19 |
|---|---|
| Lernende | 15 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Biologie |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 15.06.2015 / 17.09.2024 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/2_molekulare_zellbiologie
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Ausgangslage: Transkriptioneller Grundzustand
--> Aktivität von Promotoren unter Ausschluss aller Regulatorproteine
In Prokaryoten: RNA-Polymerase hat Zugang zu allen Promotoren und kann so die Transkription bis zu einem gewissen Level starten. --> Grundzustand ist nicht restriktiv
In Eukaryoten: Promotoren sind im Allgemeinen inaktiv ohne Regulatorproteine. --> Grundzustand ist restriktiv
Fundamentale Differenz führt zu verschiedenen Charakteristika, die die Regulation der Genexpression in Eukaryoten von der in Prokaryoten unterscheidet.
1. Der Zugang zu eukaryotischen Promotoren ist durch die Struktur der Verpackung der DNA - des Chromatin - verhindert. --> Änderung der Chromatinstruktur ist notwendig zur Aktivierung der Promotoren.
2. Positive Regulation der Genexpression ist weit häufiger anzutreffen als negative Regulation. --> Praktisch alle Gene benötigen eine positive Aktivierung um transkribiert zu werden.
3. Eukaryotische Zellen haben grössere und kompexere multimerische Regulatorproteine als Bakterien.
4. Die Transkription in Eukaryoten geschieht im Zellkern und ist somit räumlich und zeitlich von der Translation getrennt.
Euchromatin - Heterochromatin
Heterochromatin: stark kondensierte Form des Chromatin. Dunklere Erscheinung, wenn DNA gefärbt wird. Transkriptionell inaktiv.
Euchromatin: weniger stark kondensierte Form des Chromatin. Transkriptionell aktiv.
2. Positive Regulation der Transkription --> 3 Gründe, welche?
a) Chromosomale Struktur verhindert „nicht regulierte Transkription“
b) Genomgrösse: nicht-spezifische Interaktionen an gewisse Sequenzen erhöht durch die Genomgrösse --> mehrere positive Faktoren, die nur im Zusammenspiel zur Transkription führen.
c) Effizienz: negative Regulation durch Proteine würde enorme Energie kosten auf Grund der hohen Anzahl Gene in einem eukaryotischen Genom.
3 Gruppen von Faktoren, die für eine erfolgreiche Transkription erforderlich sind.
--> Allgemeine Transkriptionsfaktoren, die für die Transkription von allen Genen erforderlich sind.
--> DNA-bindende Transaktivatoren, die an sogenannte Enhancer binden und damit die Transkription erleichtern. Enhancer können mehrere kb von der Transkriptionsstartseite entfern sein.
--> Ko-aktivatoren. Agieren indirekt, binden nicht an die DNA, werden aber für die „Kommunikation“ zwischen den Transaktivatoren und und dem Komplex bestehend aus RNA-Polymerase II und den allgemeinen Transkriptionsfaktoren.
Reorganisation der Chromatinstruktur durch Histon-modifizierende Enzyme (z. Bsp. Acetylierung). --> Transkription möglich.
Siehe Bild
Positive Regulation
Siehe Bild
Verschiedene Angriffspunkte für negative Regulation aktivierter Transkription
Siehe Bild
Bsp: Transkription in Hefe von Genen, die der Metabolisierung von Galaktose als einziger Nährstoffquelle dienen.
Siehe Bild
DNA-bindende Strukturen
Siehe Bild
Wieso 34 Angström
Siehe Bild
Regulation durch extrazelluläre Signale: Bsp. Steroid Hormone Hormonrezeptoren agieren als Transaktivatoren wenn das Hormon an den Rezeptor bindet
LBD: Ligand Binding Domain
DBD: DNA Binding Domain
AD: Acitvation Domain
Schematische Darstellung eines Steroid Hormon Rezeptors
Siehe Bild
Kodierende Sequenz ist unterteilt in Exons, die durch sogenannte Introns unterbrochen sind.
Introns tragen keine Information zur Synthese eines Proteins
Introns verlängern die Sequenz eines Gens innerhalb des Chromosoms
Siehe Bild
RNA splicing
Siehe Bild
Konsensus-Sequenzen an den Splice Orten
Siehe Bild
RNA splicing Mechanismus
Siehe Bild
Splice Mechanismus: Start
Siehe Bild
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