Az eukarióta transzkripció és szabályozása I. Flashcards
Mikben tér el az eukarióta a prokariótától?
Sokkal több gén található meg benne, térben a transzkripció transzláció elkülönül, a génexpresszió magába foglalja még a poszttranszlációs folyamatokat, degradációt is. Amely röviden úgy néz ki hogy a DNS-ről átíródik a prekurzor RNS onnan pedig mRNS képződik, amely nyerhet funkciót vagy degradálódhat vagy akár mehet tovább amelyet transzláció követ és protein képződik, és onnan megtörténhet a fehérje képződése vagy annak a degradációja.
Mit tudsz elmondani az eukarióták sejtmagban és mitokondriumban lévő RNS-polimerázairól?
Sokkal összetettebbek a prokariótákhoz képest, a sejtmagban az RNS-polimeráz II írja át az információt mRNS-sé, a mitokondriumnak saját RNS-polimerázai vannak, összetétel szempontjából az RNS-polimeráz I II és III sokkal összetettebb szerkezetet mutat, több alegységei vannak.
Hogy zajlik a transzkripció iniciációja az eukariótákban?
Az eukariótákban sok olyan szekvencia van, amelyről nem történik génátíródás, így nem érdemes az RNS-polimeráznak folyamatosan pásztáznia a DNS-t, itt különböző szekvenciák vannak, de ami a legfontosabb, hogy egy TATA box (TATAAA) és egy Inr (6-8 bp) régió jelzi az iniciációt. A promoter legtöbbször egy 80 bázispáros szekvenciát takar. A promoterek 69%-ában fordul elő az, hogy mindkettő régió megtalálható a promoterben.
Mi köt először a DNS-hez az iniciáció során? Hogy néz ki ez a folyamat?
Itt nem az RNS-polimeráz II fog először idekötődni, hanem a TFIID, amely az iniciátor részhez bekötődik, 15 proteinből áll ez a protein komplex, majd a TATA-dobozhoz pozicíonáljuk a TBP proteint, amely béta-szalagokból áll és a kis árok felől közelíti meg a DNS-t és úgy hajlítja meg azt.
Hogy néz ki az iniciáció 2?
A TFIID bekötődése után bekötődik a TFIIA, TFIIB és ezután fog bekötődni a transzkripciós fakktorokat tartalmazó TFIIIF, amelyhez majd a TFIIE és a TFIIH is bekötődik, ez a szerkezet lesz a prekurzor iniciácó, amely protein komplexe dinamikus változásokon mehet keresztül.
Mit tudsz elmondani a TFII protetin komplexről?
Nem képesek szekvencia specifikusan kötődni a DNS-hez, de szükség van a génátírásához ezekre a proteinekre, alap transzkripciós faktorokat tartalmaznak. Ezeknek az aktivitása és mennyisége nem szabályozott.
Miért van szükség pre-iniciációs komplexre? Mit tudsz erről elmondani?
Ez szükséges a transzkripció elindítására, ám ez nem tud szövetspecifikusan hatni, amely pedig kellene például a sejt differenciálódáshoz vagy akár az embrionális fejlődéshez is, ezért mediátorok szokták ezeket a régiókat a pre-iniciációs komplexhez hajlítani, ezek tartalmaznak szövetspecifikus transzkripciós faktorokat, és ezek az enhancer vagy promoter régióhoz képesek specifikusan kötődni.
Mi kell a transzkripció megkezdéséhez?
Stabil pre-iniciációs komplex szükséges ahhoz, hogy megtörténjen a transzkripció, amely transzkripciós faktorokból, pre-iniciációs komplexből és nagyméretű mediátor komplexből áll. A mediátor komplex rendkívűlien összetett és eltérhet különböző eukariótákban.
Hogyan történik az RNS szintézis megkezdése?
Szükség van a DNS szál széttekerésére, amelyhez a TFIIH komplexnek nagy szerepe van, így létrejön egy nyitott rész ahova a templát szál be tud illeszkedni, és elindulhat az RNS szintézis, itt is láthatjuk az RNS-DNS hibrid buborék vándorlását, a TFII komplex aktív működésére szükség van ahhoz, hogy elinduljun a transzkripció, és az RNS-polimeráz leszakadásához is a promoterről. A TFIIH komplex szétfeszíti a DNS szálat a 3’ irányban és ATP-t is felhasznál a működéséhez.
Mi az RNS-polimeráz legnagyobb doménje? Mit tudsz erről elmondani?
A C-terminális domén, amely 7 aminosavas szekvenciát tartalmaz, ezt foszforilálja a TFIIH komplex kináza és így leválik a promoterről és a Mediátor komplexről az RNS-polimeráz, és elindul a pre-elongáció, amely szükséges az produktív elongációhoz.
Mit tudsz elmondani a transzkripciós faktorok szerkezetéről? Mi a feladatuk? Hogyan jöhettek létre az evolúció során? Milyen szabályozások alatt állhat az aktivitásuk?
Ezek oligomerek, amelyek többnyire dimer vagy tetramer szerkezettel rendelkeznek, a prokariótákhoz képest a DNS-kötő doménjük nagyobb változatosságot mutat, de ugyanúgy a szekvenciaspecifikus kötést biztosítja, evolúció során többszöri génduplikációval jöhettek létre. Aktivitásukat szabályozhatják különböző poszttranszlációs módosítások, vagy ligandkötés is.
Hogyan csoportosítanád az eukarióta transzkripciós faktorokat a DNS-kötő doménjük szerkezete alapján? Mi ezeknek a feladatuk?
Hélix-kanyar-hélix, hélix-hurok-hélix, leucin-cipzár és cink-ujj motívum. A hélix-kanyar-hélix domén felelt a prokariótákban a DNS-kötéséért, megfigyelhető hogy az eukariótákéhoz képest a szerkezetük hasonló, de az aminosav szekvenciájuk jelentős különbségeket tartalmaz. A hélix-hurok-hélix felel a transzkripciós faktorokban lévő DNS-specifikus kötődésért, ahol az egyik a megköti a DNS-t, a másik a dimerizációért felel. A nagyobb szekvencia HLH felel a DNS kötéséért míg a leucin-cipzár sokszor a dimerizációért.
Mit tudsz elmondani a cink ujj motívumról? Mik tartalmaznak ilyen motívumokat?
Két alfa-hélixből és két béta-redőből állnak, amelyet középen egy cink ion stabilizál, ehhez az alfa-hélix két cisztein és két hisztidin oldallánca kapcsolódik, míg a béta-redő 2 cisztein oldalláncon keresztül. két-dimenziósan valóban kesztyujj-szerű alakot vesz fel, de a térbeli szerkezete nem mutat ilyet. Ez egy nagyon specifikus motívum és az endokrin transzkripciós faktorok receptorait építi fel ez a motívum.
Mit tudsz elmondani a leucin-cipzárról?
Ez alfa-hélixből épül fel, van egy bázis specifikus vége az egyik végén a középső része a leucin-cipzárnak a dimerizációs domén, álatlában minden 7. aminosav apoláris, leucin, és 3,5 fordulattal rendelkezik az egyik végén található az apoláros vagyis a hidrofób régió, amely amfipatikus szerkezetet tud felvenni, ezáltal úgynevezett cipzárként tud majd viselkedni.
Mondd el a homo- és heterodimerizációt leucin cipzárok által! Bármilyen kombináció létrejöhet dimerizációjukkal?
Ez többféle transzkripciós családra igaz, de a monomerek eltérő aminosavsorrenddel rendelkeznek ezáltal a dimerizáció segítségével többféle DNS szakaszokat tudnak felismerni. Heterodimerizáció miatt ezeknek a száma sokkal nagyobb. Nem ez rendkívülien specifikus, és jól elkülöníthető.
