Basale Transkription Flashcards
Nenne die vier Typen von Polymerasen.
- RNA-abhängige RNA-Polymerasen (von Viren)
- RNA-abhängige DNA-Polymerasen (Virale Reverse Transkriptase, Telomerase)
- DNA-abhängige DNA-Polymerasen (Replikationsenzyme)
- DNA-abhängige RNA-Polymerasen (Transkriptionsenzyme)
Nenne für die drei RNA-Polymerasen ihre Funktion, ihre Lokalisierung und ordne sie bzgl. der Alpha-Amanitin-Inhibierung ein.
- RNA-Pol I:
-> Synthese von Prä-rRNA (28s, 18s, 5,8s)
-> Im Nukleolus
-> nicht durch Alpha-Amanitin inhibiert - RNA-Pol II:
-> Synthese von Prä-mRNA, snRNA und zahlreichen Prä-miRNAs
-> Im Nukleoplasma
-> durch Alpha-Amanitin inhibiert - RNA-Pol III:
-> Synthese von Prä-tRNA, 5s rRNA, snRNA und einigen Prä-miRNAs
-> Im Nukleoplasma
-> partiell durch Alpha-Amanitin inhibiert
Alle Polymerasen sind Polymere. Nenne sechs Bestandteile der RNAP II und deren Funktionen.
- Cleft:
Bindestelle für das DNA-Template - Clamp:
Kann die Cleft schließen, um das DNA-Template zu fixieren - Switches:
Verantwortlich für die Bewegung der Clamp-Domäne - Rpb7/Rpb4-Komplex:
Bindung von Einzelstrang-RNA/-DNA - CTD:
Regulation der RNAP II - Linker:
Verknüpfung von CTD und Core-Enzym
Nenne vier Methoden zur Entschlüsselung der Transkription.
- EMSA
- DNA-Footprint-Analysen
- Cryo-electron microscopy
- GST-pull-down
Erkläre kurz was EMSA ist.
-> Electrophoretic Mobility Shift Assay
-> Affinitätselektrophorese zum Nachweis von DNA- oder RNA-bindenden Proteinen
-> Durch Markierung der DNA können auch die gebundenen Proteine erkannt werden
Was ist TFIID und welche Funktionen hat dieser Proteinkomplex ?
-> Basaler Transkriptionsfaktor
-> Enthält das TATA-Box-Bindeprotein TBP
-> Hilft der RNA-Pol bei der Bindung an die DNA
-> Positioniert den Polymerase-Komplex
-> Bindet die Elemente INR und DPE
Was sind Transkriptionsfaktoren ?
-> Für die Transkription relevante Proteine
-> Werden im Cytoplasma translatiert und danach durch Kernporen in den Nukleus importiert
-> Es gibt basale und regulierenden Transkriptionsfaktoren
Neben basaler Transkription gibt es auch regulierte Transkription. Nenne die beiden Hauptprinzipien der Regulierung.
- Enhancer:
-> Regulierende Elemente der DNA
-> Aktivierenden Proteine (z.B. AP1) binden an Enhancer
-> Transkription wird aktiviert - Silencer:
->Regulierende Elemente der DNA
-> Inhibierende Proteine (z.B. Mad) binden an Silencer
-> Transkription wird reprimiert
Was ist ein Promotor und welches wichtige Element enthält er oft ?
Der Promotor ist der Abschnitt der DNA, an dem die RNAP II bindet, um die Transkription zu beginnen. Der Kern-Promotor vermittelt ein basales Level der Transkription.
Der Kern-Promotor enthält die TATA-Box, jedoch gibt es auch Promotoren ohne TATA-Box.
Wie treten Regelelemente wie enhancer und silencer mit der RNAP II in Kontakt ?
Die Regelelemente sind teilweise weit vom Promotor entfernt. Sie werden von Proteinen (Aktivatoren und Repressoren) gebunden, die direkt, oder indirekt mit der RNAP II in Kontakt treten.
Zur Stabilisierung der Sekundärstruktur dient dabei der Cohesin/CTCF-Komplex.
Der Kern-Promotor enthält in Eukaryoten vier wichtige Elemente mit relativ zum Startpunkt der Transkription konservierter Position. Nenne diese Elemente und deren Positionen.
- BRE: -35 bp
- TATA: -30 bp
- INR: 0 bp
- DPE: +30 bp
Das INR-Element liegt somit genau im Transkriptionsstartpunkt.
Welche Aufgabe hat TFIIB ?
-> Bindet das BRE-Element
-> Wahl des Initiationsstartpunktes
-> Bildung des DAB-Komplexes
-> Rekrutierung der RNA-Pol II
Was sind TAFs ?
-> TBP-Associated-Factors
-> Binden an das TBP
-> Sind zusammen wesentlich größer als das TBP
Für welche Polymerasen ist das TBP relevant ?
RNAP I, RNAP II und RNAP III
Nur für die RNAP II bindet TBP die TATA-Box
Welche basalen Transkriptionsfaktoren assoziieren mit der RNAP II ?
TFIIA
TFIIB
TFIID
TFIIE
TFIIF
TFIIH
Woraus ist TFIID aufgebaut ?
-> TBP
-> TAFs
-> Histonacetyltransferase
-> Ubiquitinligase
Mit welchen DNA-Elementen interagieren die TAFs ?
-> INR
-> DCE
-> MTE
-> DPE
Welche Enzyme enthält TFIIH ?
-> Zwei Helikasen (ERCC2/XPD und ERCC3/XPB)
-> Eine Kinase (CDK 7)
Aus wie vielen Untereinheiten bestehen jeweils TFIIB, TFIID und TFIIH ?
-> TFIIB: 1
-> TFIID: >5
-> TFIIH: >6
Welche Funktionen hat TFIIH ?
-> Aufschmelzung des Promotors
-> Phosphorylierung des CTDs
-> Aktivierung der RNAPII bzw. des PICs
Womit interagieren jeweils TFIIB, TFIID und TFIIH ?
-> TFIIB: Interaktion mit TBP und Säure-Aktivatoren
-> TFIID: Interaktion mit DNA und Proteinen
-> TFIIH: Interaktion mit dem Kinase-Komplex TFIIK
Beschreibe in 7 Phasen vereinfacht den Ablauf der Transkription.
- RNAP II bindet an den Promotor
- DNA-Doppelstrang wird geöffnet, weitere Proteine assoziieren
- Prä-Initiationskomplex (geschlossener PIC) entsteht
- Aktivie / Offene Form des PICs entsteht: Initiation der Transkription
- Elongation
- Termination
- Recycling der RNAP II
Wie wird die Initiation der Transkription durch TBP und TFIID gestartet ?
-> TBP interagiert mit den TAFs
-> TFIID bindet an die DNA und beugt diese um 80-90°
->TFIID führt dabei Konformationsänderungen durch
Welche Schritte der Initiation sind nötig um von der durch TFIID gebeugten DNA zum geschlossenen PIC zu gelangen ?
-> Dem Komplex aus DNA und TFIID schließen sich TFIIA und TFIIB an
-> Es folgen die RNAP II und TFIIF
-> Der B-Ribbon von TFIIB hakt in die RNAP II ein, zieht sie zum Promotor und fixiert sie dort
-> Zuletzt assozieren TFIIE und danach TFIIH
