2 Molekulare Zellbiologie

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

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.

Heterochromatin: stark kondensierte Form des Chromatin. Dunklere Erscheinung, wenn DNA gefärbt wird. Transkriptionell inaktiv.

Euchromatin: weniger stark kondensierte Form des Chromatin. Transkriptionell aktiv.

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.

--> 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.

Siehe Bild