42. Genekspression Flashcards
Hvordan sker en konformation af IRE-BP (Iron-Respons-Element-Binding-Protein) og hvad er funktionen af konformationen?
Ved lav [jern] i cellen skifter IRE-BP konformation så det kan binde sig til IRE.
Når IRE-BP bindes til IRE (Iron-Response Element) påvirker det translationen af transferrinreceptoren og ferritin H-kæden
Iron-Respons Elementet (IRE) er en hårnåle-struktur der findes lokaliseret på mRNA for hhv. transferrinreceptoren og ferritin H-kæden.
Ved lavt cellulært niveau af jern antager IRE-binding protein (IRE-BP) en konformation således at der binder IRE og derved påvirker translationen af transferrinreceptoren og ferritin H-kæden
Spørgsmål:
Hvordan ønskes koncentrationen af transferrinreceptoren og ferritin H-kæden reguleret ved en lav cellulær jernkoncentration og hvorfor?
Cellen skal helst opregulere transferrin-receptoren –> højere jernoptag
Ferritin skal nedreguleres, da dette proteinkompleks er en af cellens måder at opbevare jern på
Hvor på mRNA’et kodende for hhv. transferrinreceptoren og ferritin H-kæden findes IRE og hvordan reguleres translationen af disse proteiner når IRE-BP binder til IRE?
IRE hårnåle strukturen findes på 3’ kodende region af transferrinreceptoren.
Binding af IRE-BP:
- Stabilisere mRNA (nedbrydes langsommere) –> get translation af transferrins mRNA
På mRNA for ferritin H-kæden findes IRE på 5’ for kodende region.
Binding af IRE-BP:
- Hæmmer ribosomale translationssystem –> Ferritin H-kæden nedreguleres
Proteinkodende geners ekspression er underkastet en lang række af regulatoriske trin.
Det første trin er initieringen af transkriptionen, der bl.a. involverer et antal cis-acting og trans-acting element.
Giv en kortfattet beskrivelse af de elementer, der er involveret i transkriptionsinitieringen og eksempler på cis-acting o trans-acting elementer
Cis-acting elements:
- DNA motiver, lokaliseret på samme DNA streng som det gen der skal transkriberes.
- Promoterregion
- TATA boksen
- CAAT
- GC
Trans-acting elements:
- Generelle transkriptionsfaktorer
- TBP
- TATA bindende protein
Transkriptionsinitieringen er starter ved at RNA polymerase II bindes til promoterregionen (cis-acting) i 5’.
Her bindes transkriptionsfaktorer (trans-acting; TBP, TATA) og sørger for rigtig orientering af RNA polymerase II
Forklar kort hvordan steroidhormoner kan øge transkriptionen af et steroidfølsomt gen
I cytosol findes steroidhormon receptor.
Steroid hormonet bindes til receptor og danner en transkriptionsfaktor. (ligand:receptor)
Komplekset af ligand:receptor transporteres til nucleus og bindes på et regulatorisk område i DNA’et (steroid-respons-element) hvorfra genets transkription aktiveres ved gøning af antal transkriptionsinitieringer pr. tidsenehd
Angiv tre trin, hvori et gens ekspression principielt kan reguleres efter transkriptionsstart (posttranskriptionelt) til det færdige funktionsduelige protein
Efter transkriptionsinitieringstrinnet kan et gens ekspression principielt reguleres ved:
- Splejsningstrinnel (præ-mRNA omdannes til mRNA)
- Substitution af N-baser (RNA editing)
- Transport af mRNA fra nucleus til cytosol
- mRNA stabilitet
- Translationsinitieringstrinnet
- Posttranslatorisk modifikation (modifikation af protein)
Hvilke velkendte velkendte elementer er vigtige i modifikation af ny-translaterede proteiner?
Dannelse af:
- Disulfidbinding
- Glycosylering
- Sulfatering
- Phosphorylering
- Hydroxylering
For enkelte proteiner gælder det endvidere at nogle bestemte aminosyresidegrupper skal undergå specifikke kemiske modifikationer, før proteinet kan udfylde sin endelige funktion.
Spørgsmål 1:
Nævn tre eksempler på sådanne modificerede aminosyresidegrupper og angiv i hvilke proteiner, de forekommer
Spørgsmål 2:
Gør rede for de nævnte modifikationers betydning for de respektive proteiners funktion
Spørgsmål 3:
Giv eksempler på kliniske forhold der kan opstå, hvis de angivne aminosyrer ikke modificeres i normalt omfang
LGT
- Oxidativ deaminering af lysinsidegrupper
- Carboxylering af glutamatsidegrupper
- Iodering og æterbidning mellem tyrosinsidegrupper
- Oxidativ deaminering af lysinsidegrupper –> reaktive aldehyder (som allysin) i prokollagen og elastin
- Carboxylering af glutamatsidegrupper –> y-carboxyglutamatsidegrupper (Gla) i faktorerne II, VII, IX, X og protein C og S.
- Iodering og æterbinding mellem tyrosinsidegrupper –> Tri- og tetraiodthyroniner i thyroglobulin
Oxidativ deaminerende lysinsidegrupper:
- Dannelse af fiberstabiliserende kovalente bindinger i elastin og kollagen
y-Carboxyglutamatsidegrupper:
- Afgørende for blodkoagulations faktorerne II, VII, IX, X, protein C og S via C2+ og PhosphatidylSerin kan bindes til thrombocytter og cellemembraner
Dannelse af iodthyroniner er en forudsætning for produktion af thyroideahormonerne T3 og T4
Lysin:
- Deformering af knogler og led, samt kar-aneurismer
Glutamat:
- Øget blødningstendens
Tyrosin:
- Træheds- og kuldefornemmelse
- Vægtstigning
- Manglende koncentrationsevne
- Retardering og manglende længdevækst (hos nyfødt og børn)
Enhancers og silencers
Regioner beliggende både upstream og downstream transkriptions-start, der kan påvirke transkriptionen
Response elements
Regioner der medierer transkriptionsændringer fra specifikke signaler som:
- Steroid-hormoner
- cAMP
- Insulin
m. fl.
Forklar cis- og trans-acting elementer
Cis-acting elements:
- DNA
Trans-acting elements:
- Proteiner (transkriptionsfaktorer)
Hvor mange transkriptions startsteder har Dystrophin genet (DMD)
7 transkriptionsstartsteder
Hvad indeholder transkriptionsfaktorer?
- DNA bindende domæner
- Transkriptions-aktiverende domæner
Disse domæner kan optræde i et protein eller være adskilt på flere proteiner, som i kompleks danner et funktionelt transkriptionsfaktor
Forklar kerne-hormon-receptor
En kerne-hormon-receptor indeholder 3 domæner:
- Nterminal transkriptionsaktiverende domæne
- Zink finger DNA-bindende domæne
- Cterminalt hormon-bindende-domæne (ligand binding)
Forklar steroid-receptorer
2 typer:
Type I:
- Binder til ligand i cytoplasmaet (cytoplasmatiske)
Fx hormoner afledt af cholesterol
Type II:
- Binder til DNA uafhængigt af ligand; aktiveres ved bindinga f ligand i kernen
fx Tyroxin, Retinolsyre, D-vitamin
