Pflanzenbio Teil 5

RNA Polymerase                           Synthetisiert                                     Lokation

I                                                         rRNA                                                  Nukleolus

II                                                        mRNA                                               Nukleoplasma

III                                                        small RNAs                                     Nukleoplasma

• Experimentell definiert als Region, die die Cis-regulatorischen Elemente enthält, welche notwendig sind, um Transkriptionsfaktoren, die die Transkription initiieren, zu binden
• in der Nähe der Gene des Transkriptionsstartpunkts, auf dem selben Strang upstream auf der DNA
• etwa 100-1000 bp lang

• Spezifische Basensequenz im Promotor, die dazu dient, die Initiationsseite für die Gentranskription in mRNA anzuzeigen
• befindet sich 25 bp upstream der transcription site
• nur in etwa 10-20% der menschl. Promotoren. --> auch andere cis-regulatorischen Sequenzelemente gefordert, um RNA polymerase II zu positionieren

• Enhancer
  • kurze (50-1500 bp) cis-regulatorische DNA-Regionen
  • binden Transkriptionsfaktoren, die die >Transkription aktivieren
  • etwa 1 Mbp vom Gen lokalisiert
  • Upstream oder downstream von der Start site
• Silencer
  • Antagonisten der ENhancer
  • binden Transkriptionsfaktoren, die die Transkription unterdrücken

Silencer und Enhancer können sich in derselben Region befinden und nur durch die Art der gebundenen Transkriptionsfaktoren unterscheiden

• genetisch gebundenen ELemente, die sich zwischen Enhancer und Promotor befinden und ihre Interaktion inhibieren
• Werden gebraucht, wenn zwei benachbarte Gene auf einem Chromosom sehr versch. Transkriptionsmuster aufweisen, hier ist es kritisch, dass die induzierenden oder repressierenden Mechanismen des einen Gens nicht mit dem benachbarten interferieren
• Grenz-Insulatoren verhindern die AUsbreitung von Heterochromatin eines silenced Genes zu einem aktiv transkribierten Gen

• Werden für die Initiation der Transkription gebraucht
• Kein Part der RNA Polymerase
• verantwortlich für die Erkennung des Promotors
• Enthält eine oder mehrere DNA-bindende Domänen, die an spezielle DNA-Sequenzen (Antwort-Elemente) in Promotoren oder ENhancern binden

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• Transkriptionsfaktor, der an TATA-Box bindet
• eines der wenigen Proteine des PreinitiatorischenKomplexes, das DNA  sequenz-spezifisch bindet und dadurch hilftm die RNA Polymerase II zu positionieren
• involviert in DNA-Schmelzen (Doppelstrang-Separation) indem es die DNA um 80° biegt
• bindet in der minor grooove --> ungewöhnlich für Proteine

• besteht aus TBP und
• TAFs (TBP-Assoziierte Faktoren, TAF1-TAF15)
• in a test tube ,only TBP is necessary for transcription at promoters that contain a TATA box., TAFs add promoter selecticity, especially if there is no TATA box sequence for TBP to bind to. This means that TFIIDs with different TAFs recognize different promoters.

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Interaktionen zwischen aktivierenden Transkriptionsregulatoren (Act) und allgemeinen Transkriptionsfaktoren stabilisieren und aktivieren den Transkriptions-Initiationskomplex

Repressoren (re) inhibieren bzs. destabilisieren

TFs kontaktieren Doppelhelix und erkennen Sequenzabschnitte ohne Aufschmelzen der Basenpaarung

Kontakte über die große FUrche sind informativer

10-20 solcher kict-kovalenten Kontakte tragen zur bIndungenergie einer DNA/TF interaktion bei

DNA-BIndedomäne

• Helix-turn-helix (MYB, Homeobox Proteine)
• Zink Finger (Zinkfinger, Steroidrezeptor)

Interaktionsdomäne

• Basische Helix-loop-helix (bHLH)
• Basische Leucine zipper (bZIP)

DNA-BIndedomäne

• Helix-turn-helix (MYB, Homeobox Proteine)
• Zink Finger (Zinkfinger, Steroidrezeptor)

Interaktionsdomäne

• Basische Helix-loop-helix (bHLH)
• Basische Leucine zipper (bZIP)

• erste identifizierte DNA-ERkennungssequenz
• 2 alpha-Helices verbunden durch WIndung
• C-terminale Helix erkennt DNA-Sequenz Erkennungs-Helix
• Bindung an große Furche

• Dimere binden an DNA
  • Symmetrische ANordnung von Protein und DNA-ERkennungssequenz (Palindrom)
  • Verdopplung der Kontakte vervierfacht die Bindungskonstante

Zink als strukturelles Element

Cys-Cys-His-His bindet Zink-Atom

DNA-Bindung durch 3 Zink-Finger

• DNA-Erkennung und DImerisierung in einer Domäne vereint
• 2 alpha-Helices bilden coiled-coil
• hydrophobe Wechselwirkungen (Leucin) zwischen den Helices
• bindet große Furche
• Form einer Wäscheklammer auf der Leine

• Einsetzen von einer begrenzetn ANzahl TFs in unterschiedlichen Kombinationen, um ein breites Sprektrum von Exressionsmustern zu erzeugen
• z.B.Hterodimerisierung von Leucine zipper Proteinen verändert die SPezifität der DNA-Bindung
• Eukaryotisch Genregulatjoren bilden häufig Komplexe auf der DNA

Histon-Acetylierung öffnet den Promotorbereich