Geenin säätely, genomin leimautuminen ja epigeneettinen säätely

Question 1

Transkription säätelyproteiinit

Answer 1

tunnistaa spesifisen DNA-sekvenssin, koska säätelyproteiini komplementaarinen kaksioisjuosteen pinstarakenteelle -> interaktio spesifinen ja vahva

Question 2

Transkription säätely

Answer 2

Transkriptiota eli geeni-ilmentymistä säädellään kytkimien avulla

esim. e colilla tryptofaanikytkin (tryptofaani sitoutuu repressoriin -> tämä tryptofaani repressori sitoutuu DNA:han -> RNA polymeraasi ei voi situoutua -> transkriptiota ei aloteta)

Aktivaattori = sitoutuu säätelyalueelle ja aktivoi RNA-polymeraasin toimintaa
Repressori = estää

Question 3

Transkription säätely eukaryoteeilla vs bakteereilla

Answer 3

Molemmissa systeemeissä samat periaatteet; eukaryooteilla systeemi paljon monimutkaisempi, kymmeniä säätelijöitä voi liittyä yhden geenin transkriptioon

Eukaryooteilla: 5 yleistä transkriptiotekijää (TFIID yms), yksittäiseten geenien säätely (eli yksi promoottori eli geenin säätelyalue säätelee yhtä geeniä vs. prokaryooteilla operoni rakenne, jossa promoottori voi käynnistää usean geenin transkription), satoja säätelyproteiineja, mediaattori (toimii ‘siltana’ säätelytekijöiden ja RNA polymeraasin välillä kun DNA on mennyt loopille), kromatiinirakenteen muokkaus (eli kromatiinirakenne pitää avata histoniproteiineista RNA pol2/histone chaperoneilla).

Bakteerit: sigma-yksikkö, operonit, muutama säätelyproteiini

Question 4

Eukaryoottigeenin säätelyalue

Answer 4

transkriptiota säätelee geenin säätelyalue (promoottori), joka sijaitsee lähellä transkription aloituskohtaa

säätelyproteiinit eli transkriptiotekijät eli faktorit tunnistavat spesifisen DNA‐sekvenssin

Question 5

RNA-interferenssi geenien ilmentymisen säätelyssä: siRNAn ja miRNA erot

Answer 5

siRNA = small interfering RNA
Täydellinen pariutuminen kohde mRNA‐molekyylin kanssa johtaa mRNA:n hajoamiseen

miRNA = microRNA
Täydellinen tai epätäydellinen pariutuminen kohde mRNA:n kanssa johtaa mRNA:n
hajoamiseen tai proteiinisynteesin estoon

Question 6

cis-säätelyalue

Answer 6

x

Question 7

solumuisti

Answer 7

jakautuvan solun täytyy muistaa oma ‘identiteettinsä’ eli solu-spesifisen ekspressointi-informaation on siirryttävä tytärsoluille

• • positiivinen feedback looppi?
• • DNA metylaatio
• • histoni modifikaatiot

Question 8

Epigeneettinen säätely

Answer 8

Epigeneettiset vaihtelut aiheuttavat muutoksia geenien ilmentymisessä
• Kovalenttisia muutoksia DNA:n rakenteessa, mutta DNA:n sekvenssi ei muutu (epi- = päällä, ulkona,
ympärillä)
• Vakaita ja pitkäaikaisia vaikutuksia, jotka voivat siirtyä tytärsoluille (epigeneettinen periytyminen)

1. DNA metylaatio: inaktivoi geenejä, 5’ sytosiinin metylaatio yleisin
2. Histoni modifikaatiot: tapahtuu pääosin histonien N-terminaalien hännissä
   - - asetylaatio: heikentää histonien positiivista varausta eli löyhentää neg. DNA:n sitoutumista histonien ympärille
   - - metylaatio: stabiloi histonien positiivista varausta eli sitoo DNA:n tiukemmin histonien ympärille estäen geeni ekspressiota
   - - seriini fosforylointi: lisää neg. varauksen histoniin _> tekee DNA:sta löyhemmin sidottua -> lisää geeni ekspressiota

Question 9

transkription jälkeinen säätely

Answer 9

x

Question 10

ei-koodavat RNA:t

Answer 10

pienet ja pitkät ei koodaavat-RNA:t

Question 11

3’ UTR alue

Answer 11

three prime untranslated region (3′-UTR): osa lähettiRNA:ta, joka on suoraan translaation lopettavan kodonin jälkeen. Tällä alueella on säätelyalueita, jotka säätelevät geeniexpressioa post-translationaalisesti.

Question 12

5’ cap, 5’ untranslated region, 3′ untranslated region ja poly(A) häntä

Answer 12

lähetti-RNA:n alueita, joita ei translatoida proteiiniksi

Question 13

Post-transcriptional regulation

Answer 13

the control of gene expression at the RNA level. it occurs between the transcription phase and the translation phase of gene expression.

Question 14

Transkriptiotekijät

Answer 14

General transcription factors (GTFs):
- Carry out functions that are equivalent to those the sigma-factor has on procaryotes.
○ TFIID (more specifically a subunit called TBP) recognizes the TATA box.
○ TFIIB recognizes BRE(=B recognition element) zone in the promoter and helps attach the RNA pol2 to the area where transcription begins.
○ TFIIF stabilizes the complex.
○ TFIIH opens the DNA helix, phosphorylates the RNA polymerase and releases RNA pol from the promoter.

Question 15

Geneettinen leimautuminen

Answer 15

epigeneettinen ilmiö, joka aiheuttaa geenien ilmentymisen niin, että vain yksi geeneistä (vai alleeleista?) on aktiivinen

esim. joidenkin geenien ekspressio riippuu siitä, onko se peritty äidiltä vai isältä

voi vaikuttaa myös missä jokin geeni ekspressoituu, esim. isältä peritty Grb10 geeni ekspressoituu aivoissa, mutta äidiltä peritty Grb10 geeni jossain muualla kehossa

Question 16

solujen erilaistuminen

Answer 16

ylläpitogeenit ilmenee kaikissa soluissa – muissa soluissa epigeneettisten muutosten vaikutuksista soluista tulee erilaisia koska niissä ilmenee eri geenit

Question 17

transkription säätely: loopit

Answer 17

DNA-loopit (mediaattorin avulla) lisäävät säätelyproteiinien interaktiota toistensta kanssa -> aktivoi transkriptiota

positive/negative feedback loop: lisää/vähentää transkriptiota

Question 18

vaihtoehtoisen silmukoinnin säätely

Answer 18

x