Génexpresszió, prokarióták

Question 1

A génexpressziós szabályozásának szintjei

Answer 1

1. Transzkripciós kontroll
2. RNS-processziós kontroll
3. RNS-transzport kontroll
4. Transzlációs kontroll
5. RNS-degradációs kontroll
6. Fehérjeaktivációs kontroll

Question 2

Egy DNS-regulációs szakasz felépítése

Answer 2

Áll egy rövid irányító DNS-szakaszból és egy (vagy több) génregulációs fehérjéből, ezek kötődnek az irányító DNS-szakaszhoz

Question 3

DNS-regulációs szakasz azonosításának lépései

Answer 3

1. Fehérjeizolálás
2. Specifikus kötődés létrehozása (bizonyítása)
3. A fehérjével kötődő DNS szekvenálása
4. DNS-lenyomatolás

Question 4

A fehérjék számára a kötődéshez mi ad információt? Milyen kötődések lehetnek?

Answer 4

A DNS külsején lévő H-kötés donorok, H-kötés akceptorok, és hidrofób csoportok

Kötődések lehetnek: hidrofób, ionos, H-híd kötések

Question 5

DNS-felismerő fehérjeszerkezetek (felsorolás)

Answer 5

Hélix-turn-hélix (pl.: homeodomén)
cink-ujj
Leucin-cipzár
Hélix-loop-hélix

Question 6

Hélix-turn-hélix felépítése

Answer 6

Két alfa-hélix, köztük egy hajlattal. A C-terminális a DNS-felismerő hélix, a nagyárokba ez köt be. A hajlat a két hélixet megfelelő szögben tartja, az N-terminális hélix a felismerő hélixet tartja a helyén

Question 7

Homeodomén fehérjecsalád

Answer 7

1. Hélix-turn-hélix felépítés
2. Homológ 60 aminosav
3. Különböző fajokban (élesztő és drosophila) különbözhetnek az aminosavak, de a konformáció és DNS-felismerési mód nagyon hasonló

Question 8

Cink-ujj két csoportjának tulajdonságai

Answer 8

1. alfa-hélix és béta-redő, köztük Zn. Az alfa-hélix kapcsolódik a nagyárokhoz. Klasztert is képezhet több egymáshoz kapcsolt részlettel
2. 2 alfa-hélix, köztük Zn. Hasonló a hélix-turn-hélix szerkezethez, dimereket is képezhet.

Question 9

Leucin-cipzár

Answer 9

Lehet homodimer és heterodimer is, 2 alfa-hélix hidrofób kötéseivel csavarodik egybe gyakran a leucinrészleteknél

Question 10

Hélix-loop-hélix

Answer 10

Egy rövidebb és hosszabb alfa-hélix összekötő hurokkal. Hasonlóan kapcsolódik a DNS-hez, mint a leucin-cipzár, lehet hetero- és homodimer is.
Lehet csonka is az egyik fehérje alfa-hélix, így inaktiválva a dimert, nem tud bekötődni a DNS-hez.

Question 11

Operon felépítése

Answer 11

Struktúrgének és a gének szabályozásáért felelős DNS-szakasz (regulátor (operátor) és promoter szakasz)

Question 12

A transzkripció lépései

Answer 12

1. Az RNS-polimeráz felismeri a promóter régiót a szigma-faktorral
2. A DNS-szál felnyitása
3. Iniciáció, az RNS-szál szintézisének kezdete
4. Az első 10 nukleotid szintézise
5. A szigma-faktor leválása a komplexről, az RNS-szintézis felgyorsul (elongáció)
6. Terminátor régióig szintézis, a kész RNS leválik
7. A szigma-faktor visszatér, elfoglalja a helyét az RNS-polimeráz komplexen

Question 13

Triptofán szintézis megakadályozása

Answer 13

A triptofán-represszor bekötődik az operátor régióba

Question 14

Milyen kontrollal szabályoz a Triptofán-represszor

Answer 14

negatív kontrollal szabályoz, 2 triptofán bekötődésével, konformációváltozással tud bekötődni a DNS-hez

Question 15

Transzkripció során mi lehet pozitív kontroll? Hogy nevezik a fehérjéket?

Answer 15

Ha egy transzkripciós aktivátor fehérje (génaktivátor fehérje) bekötődik a promóter közelébe és kapcsolatba lép az RNS-polimerázzal

Question 16

A génaktivátor fehérjék hogyan segítik az RNS-polimeráz promoterhez kötődését?

Answer 16

Egy újabb felületet biztosítanak
vagy
stabilizálják a DNS-kötő forma és a transzkripciós forma közti átmeneti állapotot

Question 17

Katabolit aktivátor fehérje (CAP) hogyan működik?

Answer 17

glükózszint csökkenésével az E. Coliban cAMP termelődik, ezzel kapcsolódik a CAP, és ez már be tud kötődni a megfelelő promóter régió mellett. Glükóz hiányában alternatív szénforrást (pl.: laktóz) használjon a baktérium.

Természetesen, ha glükózszint nő, akkor cAMP kevesebb van, a CAP sem fogja aktiválni a promóter régiót.

Question 18

Mitől függ, hogy aktivátor vagy represszor egy regulátor fehérje?

Answer 18

Aktivátor: a promóter régió mellett kötődik be

Represszor: a promóter régió mellett kötődik be

Question 19

Lac-operon működése

Answer 19

laktóz a sejtbe jut, allolaktózzá alakul, ez kötődik a lac-represszorhoz. Így ez nem tud a lac-promóterhez kötődni. Tehát, ha van laktóz akkor van lehetősége a lac-operonnak működni. Illetve, ha nincs glükóz, mert ekkor tud a CAP bekötődni.