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Bakteriengenetik Teil 8

Transkriptionsregulation

Transkriptionsregulation

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L. H.
Study
L. H.
Diese Lernkarten behandeln die Genregulation bei Bakterien auf Universitätsniveau. Sie konzentrieren sich auf die Rolle von Repressoren, Transkriptionsfaktoren und Operatoren bei der Bindung an DNA, sowie auf Mechanismen wie Repression, Aktivierung und die Organisation von Genen in Operons. Die Karteikarten erklären auch, wie die Raumstruktur der DNA die Transkription beeinflusst und wie Mutationen die Genexpression verändern können. Sie richten sich an Studierende der Biologie, die ein tiefes Verständnis der bakteriellen Genetik und ihrer regulatorischen Prozesse erlangen möchten.
Flashcards
19
Students
4
Language
German
Category
Biology
Level
University
Created / Updated
28.01.2015 / 27.05.2017
  • 1  / 19

Flashcards

Das Chromosom von E. coli mit einer Größe von rund 5 MB ist in etwa 400 – 500 topologisch isolierten Loops organisiert. In welchen drei Formen können diese Loops vorliegen? Was ist der Sinn dieser Organisation?

  • Curved DNA (an Spitze von Supercoil)
  • Plectonemic Supercoils (normal gezwirbelt, unrestrained)
  • Toroidal Supercoils (z.B. um Protein, restrained)
  • DNA wird komprimiert

à Entwundende Regionen können besser abgelesen werden; Regulation möglich

Warum werden Transcriptionsfaktoren bei Bakterien (nicht aber bei Eukaryonten) oft in unmittelbarer Nachbarschaft des Operons codiert, welches sie regulieren

Bei Prokaryoten ist die Translation direkt mit der Transkription gekoppelt. Nach der Synthese des Transkriptionsfaktors kann dieser dann direkt an seinen Operator binden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der TF direkt seinen Bindungsplatz finden. Bei Eukaryoten macht dies keinen Sinn, da die mRNA zunächst aus dem Zellkern diffundiert um im Cytoplasma translatiert zu werden

Was versteht man unter bistability der Genexpression? Welchen Vorteil hat das Phänomen für Bakterienpopulationen?

  • 2 stabile Zustände eines Gens während der Expression: on/off à kein Intermediat
  • Stochastische Weitergabe der Regulation an Nachkommen (entw. on oder off) à nur einige wenige Zellen einer Population besitzen aktiven Promotor = Bistablität
  • bei Überschreitung eines Regulatorkonzentrationsschwellenwert kommt es zu einem exponentiellen TF-Konzentrationsanstieg, da der TF seine eigene Transkription stimuliert à Autoregulation
  • Auf Grund dieses Phänomens gibt es immer Individuen in einer Population, die anders reguliert sind als ihre Artsgenossen. Bei plötzlich auftretenden Umweltschwankungen überleben dann diese Individuen, die schon vorher daran angepasst waren. Diese Aufgabenverteilung in der Population ist eine Evolutionsstrategie, die man „bet-hedging“ nennt und welche man zB bei Sporenbildner gut beobachten kann (manche Individuen bilden dauernd Sporen aus)