Génexpresszió, prokarióták Flashcards
A génexpressziós szabályozásának szintjei
- Transzkripciós kontroll
- RNS-processziós kontroll
- RNS-transzport kontroll
- Transzlációs kontroll
- RNS-degradációs kontroll
- Fehérjeaktivációs kontroll
Egy DNS-regulációs szakasz felépítése
Áll egy rövid irányító DNS-szakaszból és egy (vagy több) génregulációs fehérjéből, ezek kötődnek az irányító DNS-szakaszhoz
DNS-regulációs szakasz azonosításának lépései
- Fehérjeizolálás
- Specifikus kötődés létrehozása (bizonyítása)
- A fehérjével kötődő DNS szekvenálása
- DNS-lenyomatolás
A fehérjék számára a kötődéshez mi ad információt? Milyen kötődések lehetnek?
A DNS külsején lévő H-kötés donorok, H-kötés akceptorok, és hidrofób csoportok
Kötődések lehetnek: hidrofób, ionos, H-híd kötések
DNS-felismerő fehérjeszerkezetek (felsorolás)
Hélix-turn-hélix (pl.: homeodomén)
cink-ujj
Leucin-cipzár
Hélix-loop-hélix
Hélix-turn-hélix felépítése
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
Homeodomén fehérjecsalád
- Hélix-turn-hélix felépítés
- Homológ 60 aminosav
- Különböző fajokban (élesztő és drosophila) különbözhetnek az aminosavak, de a konformáció és DNS-felismerési mód nagyon hasonló
Cink-ujj két csoportjának tulajdonságai
- alfa-hélix és béta-redő, köztük Zn. Az alfa-hélix kapcsolódik a nagyárokhoz. Klasztert is képezhet több egymáshoz kapcsolt részlettel
- 2 alfa-hélix, köztük Zn. Hasonló a hélix-turn-hélix szerkezethez, dimereket is képezhet.
Leucin-cipzár
Lehet homodimer és heterodimer is, 2 alfa-hélix hidrofób kötéseivel csavarodik egybe gyakran a leucinrészleteknél
Hélix-loop-hélix
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.
Operon felépítése
Struktúrgének és a gének szabályozásáért felelős DNS-szakasz (regulátor (operátor) és promoter szakasz)
A transzkripció lépései
- Az RNS-polimeráz felismeri a promóter régiót a szigma-faktorral
- A DNS-szál felnyitása
- Iniciáció, az RNS-szál szintézisének kezdete
- Az első 10 nukleotid szintézise
- A szigma-faktor leválása a komplexről, az RNS-szintézis felgyorsul (elongáció)
- Terminátor régióig szintézis, a kész RNS leválik
- A szigma-faktor visszatér, elfoglalja a helyét az RNS-polimeráz komplexen
Triptofán szintézis megakadályozása
A triptofán-represszor bekötődik az operátor régióba
Milyen kontrollal szabályoz a Triptofán-represszor
negatív kontrollal szabályoz, 2 triptofán bekötődésével, konformációváltozással tud bekötődni a DNS-hez
Transzkripció során mi lehet pozitív kontroll? Hogy nevezik a fehérjéket?
Ha egy transzkripciós aktivátor fehérje (génaktivátor fehérje) bekötődik a promóter közelébe és kapcsolatba lép az RNS-polimerázzal
A génaktivátor fehérjék hogyan segítik az RNS-polimeráz promoterhez kötődését?
Egy újabb felületet biztosítanak
vagy
stabilizálják a DNS-kötő forma és a transzkripciós forma közti átmeneti állapotot
Katabolit aktivátor fehérje (CAP) hogyan működik?
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.
Mitől függ, hogy aktivátor vagy represszor egy regulátor fehérje?
Aktivátor: a promóter régió mellett kötődik be
Represszor: a promóter régió mellett kötődik be
Lac-operon működése
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.
