Basale Transkription Flashcards
4 Tyen v. Polymerasen & Vorkommen
RNA-abhängige RNA-Pol: Viren
RNA-abhängige DNA-Pol: virale & endogene Retroposons, Telomerasen
DNA-abhängige DNA-Pol: Replikation
DNA-abhängige RNA-Pol: Transkription
RNA-Pol I (eu): Produkt, Ort, Alpha-Amanitin
Synthetisiert prä-rRNA (außer 5S-rRNA)
Ort: im Nucleolus
Amanitin hat keine Wirkung
RNA-Pol II (eu): Produkt, Ort, Alpha-Amanitin
Synthetisiert prä-mRNA, prä-miRNA & 4 snRNAs
Ort: im Nucleoplasma
Amanitin Inhibiert Aktivität komplett
RNA-Pol III (eu): Produkt, Ort, Alpha-Amanitin
Synthetisiert prä-tRNA, snRNAs & 5S-rRNA
Ort: im Nucleoplasma
Amanitin Inhibiert Aktivität partiell
RNA-Pol II: Komplex?
mind. 2 große & 12 kleine Untereinheiten
Pockt in Cleft kann sich öffnen & schließen -> DNA-Bindung
Phasen d. eukaryotischen Transkription
- RNA-Pol II bindet an Promotor
- dsDNA wird geöffnet, Assoziation weiterer Proteine
- Prä-Initiationskomplex (PIC) in geschlossener Form
- PIC in aktiver Form, Initiation
- Elongation & Termination
- RNA-Pol II wird recyclet
Methoden zur Analyse d. Transkriptions-Aktivität
EMSA, Footprints, Proteinpurifikation, in-vitro Transkriptionsassays, (Chromatin-)Immunopräzipitation
EMSA: Funktionsweise?
Electrophoretic Mobility Shift Assay
radioaktiv gelabeltes Oligonukleotid bindet best. Protein -> Shift (läuft nicht weit)
Induzieren v. Super Shift durch Ak
Elemente nötig zur Transkription
DNA-Template: Transcription-Unit
RNA-Pol: Holoenzym
basale Transkriptionsfaktoren
Core Promotor, Silencer, Enhancer
TFIID: Aufgabe? Enthält? Bindet?
basaler Transkriptionsfaktor, Proteinkomplex
Aufgabe: hilft RNA-Pol bei DNA-Bindung, Positioniert Komplex
Enthält: TBP (TATA-Box-Bindeprotein)
Bindet: weitere TAFs (TATA-Box-assoziierte Faktoren
basale Transkription: Besonderheiten
Vermittlung über Core-Promotor
geringe Transkriptionsrate
Proteine haben direkten/indirekten Kontakt mit RNA-Pol
Cohesin-CTCF-Komplex zum Stabilisieren
Elemente d. konservierten Transkriptionsstarts
INR-Element: Startpunkt, Interaktion mit TFIID
DPE-Element: Gen-Körper, Interaktion mit TFIID
TATA-Box: vor Gen, Interaktion mit TBP
BRE-Element: vor TATA-Box, Interaktion mit TFIIB
spezifische BP-Sequenz: Interaktion mit TAFs, Öffnen d. DNA, proteinspezifisch
Assoziation d. RNA-Pol II mit basalen TFs
TFIIB: interagiert mit BRE, reguliert RNase-Aktivität
TFIID: TBP, Histonacetyltransferase, Ubiquitinligase, TAFs
TAF2: interagiert mit INR
TAF6: interagiert mit MTE & DPE
TFIIF, TFIIE & TFIIH: RNA-Pol assoziiert hier, TFIIH 2 Helikasen (3’->5’ & 5’->3’) & Kinase (CDK7)
TFIIA: essentiell für Assoziation v. TFIIB & TFIID
TFIIB: Untereinheiten, Interaktionen, Funktion
Untereinheiten: 1
Interaktionen: TBP, säureaktiv
Funktion: Formen d. DAB-Komplex, Aussuchen d. Interaktionsort, Rekrutieren d. RNA-Pol II
TFIID: Untereinheiten, Interaktionen, Funktion
Untereinheiten: >/=5
Interaktionen: DNA, Proteine (TAFs)
Funktion: Steuert Transkription, bindet TAFs, TAF250 = HAT, UbQ, Ligase
TFIIH: Untereinheiten, Interaktionen, Funktion
Untereinheiten: >/=6
Interaktionen: Kinase-Komplex
Funktion: Schmelzen d. Promotors, Phosphorylierung v. CTD, Kinase CDK7 & Cyclin H, Helikase & ATPase, Nukleotid-Excision-Repair
Assimilation d. TFs bei RNA-Pol II
- TBP interagiert mit TAFs & TFIID
- TFIIB & TFIIA assoziieren mit TFIID
- Komplex bindet an dsDNA -> Beugung 80-90°, Upstream-Promotor-Komplex
- TFIIF & Pol II assoziieren mit Komplex
- TFIIB tritt mit Pol II in Kontakt -> B-Ribbon fixiert Position d. Pol II
- TFIIE assoziiert mit Komplex, TFIIH assoziiert mit TFIIE -> geschlossener PIC
- ATP-Hydrolyse durch TFIIH-Kinase -> offener PIC
- Bildung Transkriptionsauge & initiale Transkription
Initiale Transkription: Besonderheiten? Warum?
kann abortiv sein
Grund: TFIIB konkurriert mit Transkript
Synthese erfolgreich: Eintritt v. Elongationsfaktoren & Proteinphosphorylierung
Sterische Hinderung bei initialer Transkription durch TFIIB, Struktur v. TFIIB?
Struktur: Ribbon, Linker, Core (Cyclin-Domäne)
nach synthese 5-6 NTs: Steric Clash zw. DNA & TFIIB-Linker in RNA-Pol II
Transkript abortiv -> erneuter Versuch
TFIIB geht ab -> Promotor Escape & Elongation
Shift bei Transkriptions-Initiation
RNA-Pol II bindet an -35-Region d. Promotors
Shift zur -10-Region (Core-Promotor), dann Assoziieren v. TFs
Übergang v. geschlossenem zu offenem PIC über CTD-Phosphorylierung (generell)
CTD = C-Terminale Domäne -> Heptatripid, Tyr, Ser, Pro, Thr, Ser, Pro, Ser
Länge d. CTD ist spezifisch & kritisch je Organismus
Phosphorylierung v. Ser2 & Ser5 entscheidet über Aktivität d. Pol II
Phosphorylierung durch: TFIIH, CDK8, P-TEFb
Phosphorylierungs-Reihenfolge beim Übergang geschlossener zu offenem PIC
- CDK7 phosphoryliert Ser5 in CDT -> Initiation
- P-TEFb phosphoryliert Ser2 in CDT -> Elongation
- Phosphatase de-phosphoryliert Ser5 -> Termination
2 Faktoren blockieren Elongation. Welche? Phosphoryliert v. welchem Enzym?
NELF: P-TEFb phosphoryliert -> Dissoziation
DSIF: P-TEFb phosphoryliert -> Konvertieren zu positivem Elongationsfaktor
Phosphorylierungsmuster an CTD und Auswirkung auf Spleißen
Ser5 phosphoryliert: rekrutiert Capping-Komplex
Ser5 & Ser2 Phosphoryliert: rekrutiert Spleißosom
Cleavage Faktoren werden rekrutiert
Phosphorylierungsmuster ändern sich über Transkriptions-Stadien hinweg
transiente Phosphorylierung v. Thr: co-transkriptionelles Spleißen
Regulierte Transkription: Was?
Steigern/Reprimieren/Abschalten d. basalen Transkription in Anpassung an Umweltfaktoren/Zellentwicklung
Steigern der Transkription über Aktivatoren
binden an Enhancer
Activation Domain mit best. AS: saure, Glu, Prolyl
DNA-Binde-Domänen: C/EBP, HNF1, HNF3, HNF4, AP1
Reprimirende Domänen (RD), Aktivierende Domänen (AD) und TF: Zusammenspiel
multiple Proteininteraktion mit RD/AD und TF -> Inhibierung/Aktivierung
Interaktion transient: Konformationsänderung/Modifikation
OP3/4, SOX2: Aufgabe?
Faktoren, regulieren basale TF in Cytoplasma während Synthese
Mediator-Komplex d. RNA-Pol II (generell)
1-2Mio kDa
assoziiert wenn Pol II & TFs mit DNA assoziiert sind
positive & negative Module (Kontakt mit Pol II & Faktoren)
nach Elongation: Dissoziation oder Verbleiben an Promotor
Teile d. Mediator-Komplexes
Head Middle Tail Kinase: CDK8 -> Interaktion mit CTD MED1/MED26
Cradle (Mediator-Komplex): Aufgabe?
Interaktion mit TFIIH -> effizientere Bildung PIC durch bessere Phosphoryllierung Ser5
Dissoziation vs. Verbleiben des Mediator-Komplexes
Verbleiben: leichteres & schnelleres Re-Assoziieren d. RNA-Pol
promotorspezifisch
Interaktion d. Mediator-Komplexes mit Aktivatoren/Repressoren
Brücke zu entferntem 2. Promotor -> Initiation an 2 Gen-Orten
Transkriptionelle Lots: viele Gene zeitgleich exprimiert/reprimiert
