2.1 Regulatie genexpressie

Question 1

Welke 3 types RNA polymerases zijn er?

Answer 1

Type I: Meeste rRNA genen (Transcriptie van rRNA, niet-coderend)
Type II: Transcriptie van Eiwit-coderende genen voor mRNA
Type III: Transcriptie van tRNA (transfer RNA) en sommige rRNA (ribosomaal RNA) genen

Question 2

In welke richting gaat het mRNA altijd?

Answer 2

5’ naar 3’

Transcriptie kost al 2 ATP per basenpaar

Question 3

Wat bepaalt de promotor en waar ligt het?

Answer 3

Ligt aan de voorkant van een gen en bepaalt waar het RNA-polymerase bindt en welke kant het opgaat. Het helpt het RNA polymerase dus met het reguleren

Question 4

Uit hoeveel basenparen bestaat een promotor?

Answer 4

100

Question 5

Wat bepalen enhancers?

Answer 5

Hoe vaak de transcriptie start. Ze kunnen voor of in een gen liggen. Ze liggen altijd op hetzelfde chromosoom, maar ze kunnen verder overal liggen behalve op de promotor. Ze bestaan uit 200 basenparen en ze kunnen specifieke transcriptiefactoren binden

Question 6

Transcriptiefactoren binden aan DNA sequenties en reguleren zo de transcriptie. Welke 2 transcriptiefactoren zijn er?

Answer 6

Algemene transcriptiefactoren (TFII A t/m J)
Specifieke transcriptiefactoren (gen regulator eiwitten): Bijvoorbeeld GATA-1, Sp-1

Question 7

Wat doen de algemene transcriptie factoren?

Answer 7

• Promotor herkenning (TATAA box op 30 bp)
• Rekrutering van het RNA polymerase II
• Betrokken bij transcriptie van alle eiwit-coderende genen

Question 8

Wat doen de specifieke transcriptiefactoren/genregulatoreiwitten?

Answer 8

• Herkenning enhancer sequenties (specifiek)
• Activering van het RNA polymerase II
• Binden alleen aan genen met specifieke enhancers

Question 9

De genregulatoreiwitten kunnen de transcriptie starten. Hoe doen ze dit?

Answer 9

Als de genregulatoreiwitten (op de enhancer) contact maken met het RNA polymerase II op de promotor van het DNA, wordt de transcriptie gestart. Bij dit contact wordt de ‘hendel’ van de RNA polymerase gefosforyliseerd. Er ontstaat een lusvorming van het DNA. De RNA polymerase II krijgt een ‘zetje’

Hoe dichter de promotor en enhancers bij elkaar liggen, hoe vaker het transcript wordt aangemaakt.

Question 10

Hoe kunnen de genregulatoreiwitten en de enhancer verbinding maken?

Answer 10

Door middel van DNA bindingsdomeinen, RNA polymerase II activeringsdomein, dimerisatiedomein, ligand bindingsdomein (bij kernreceptor)

Question 11

Wat valt onder de DNA bindingsdomeinen?

Answer 11

• Zinkvinger motief
• Helix-turn-helix motief
• Basisch motief

Question 12

Wat valt er onder de RNA polymerase II-activeringsdomein?

Answer 12

• Acidic blob
• Glutamine rijk gebied
• Co-factoren

Question 13

Wat valt er onder de dimerisatiedomeinen welke vaak gebruikt worden voor de binding van de genregulatoreiwit aan de enhancer?

Answer 13

• Leucine zipper motief
• Helix-loop-helix motief

Question 14

Hoe werkt het zinkvinger motief?

Answer 14

Herkenning van DNA vindt plaats in de grote groef. Zinkvingers in regulatoreiwitten kunnen aan 2 basenparen binden met waterstofbruggen. Door de alfa helixen worden de basen herkend

Question 15

Hoe werken de leucine zippers?

Answer 15

Er worden twee genregulatoreiwitten aan elkaar geritst door de aanwezigheid van een alfa helix met aan 1 zijde een reeks van leucine residuen

Question 16

Hoe werkt cortison/een steroïdhormoon denken aan de kernreceptoreiwitten?

Answer 16

Cortisol gaat door de celmembraan heen
Cortisol bindt aan de glucocorticoïd receptor
Transport GR van cytosol naar de kern
Binding GR aan enhancer
Activatie RNA polymerase II
Start transcriptie en RNA processing
Transport van mRNA naar cytosol
Translatie mRNA

Question 17

Wat zijn de 6 kenmerken van een kern receptor eiwit?

Answer 17

• Het zijn veelzijdige regulators van genexpressie
• Grote familie van zinkvingereiwitten (339 in de mens)
• Ze vormen homo- en heterodimeren
• Binden aspecifiek DNA responselementen
• Ze kunnen geactiveerd worden door ligand bindingen (steroïden, vitamines, schildklierhormonen en vetzuurmetabolieten)
• Targets voor (nieuwe) geneesmiddelen

Question 18

De genregulator eiwitten zorgen dus voor de regulatie van de transcriptie. Hoe worden de genregulatoreiwitten aangestuurd (6)?

Answer 18

• Expressie die weefselspecifiek is
• (de)fosforylering of andere modificaties
• Vormen van hetero- en homodimeren
• Interacties met cofactoren
• Lokalisatie in de cel: Transport van cytosol naar de kern
• Kernreceptor: Ligand binding

Question 19

Wat is Sonic Hedgehog (SSH)?

Answer 19

SSH is een groei- en differentiatie factor die belangrijk is voor de ontwikkeling van de hand. Mutaties in regulerend elementen van SSH gen leiden tot PPD (Pre-axiale polydactyly) (Mutaties in regulerende elementen)

Question 20

Wat is ZRS?

Answer 20

De repressor van SSH aan de duimkant, maar een activator van de SHH aan de pinkkant

Modificatie kan leiden tot polydactylie (meer vingerigheid)

Question 21

Wat zijn de voordelen van dimeren?

Answer 21

1) Door DNA te binden als dimeer ontstaan er meer contactpunten met het DNA, en daarmee bindt het eiwit steviger met het DNA
2) Doordat de vereiste basenvolgorde dubbel zo lang wordt, is het dimeer ook basenvolgorde selectiever dan een monomeer
3) Heterodimeren geven de mogelijkheid om verschillende eiwitten te combineren waardoor er een scala aan variaties ontstaan om verschillende DNA volgordes specifiek te binden