Genome und Genexpression Flashcards
Was sind wichtige Bestandteile des Zellkerns?
Chromatin, Nukleolus, Kernmembran, Kernporen
Heterochromatin
besonders dicht gepackte DNA, repetitive Sequenzen, wenige Gene, keine Transkription
Euchromatin
lockerer verpackte DNA, enthält die meisten Gene, Transkription
Was sind Transposons?
bewegliche genetische Elemente (Retrotransposons aus RNA mit reverser Transkriptase)
Was sind LINES/SINES?
long/short interspersed nuclear elements
Wie liegt das Chromosom im Laufe des Zellzyklus vor?
Metaphase: kondensiertes Chromosom, Interphase: Chromatin (dekondensiert)
Wozu Centromer-Sequenzen?
über Kinetochor-Proteine setzen Spindelfasern an, es darf nur 1 Centromer pro Chromosom geben
Wozu Telomere?
Replikation der Enden, Schutzkappe
Was sind Histone?
Proteine, die zusammen mit Nicht-Histonproteinen DNA in Nucleosomen verpacken
Was ist ein Nucleosom?
Histon-Octamer (Proteinkern aus acht Histonproteinen) mit 1,7mal umwundener DNA, positiv geladene Histonproteine (Lysin/Argininreste) neutralisieren negativ geladene DNA
Wie kann Histonproteinkern von DNA freigesetzt werden?
Verdau von Chromatin mit Nuclease (nur linker-DNA wird abgebaut)
Erkläre, wie Nucleosomen/Chromatin dynamisch sind!
transiente Öffnung der Nukleosomen gibt anderen DNA-bindenden Proteinen Zugang zu DNA, Nukleosomen können in ATP-abhängiger Weise verschoben und umgebaut werden
Wodurch können Struktur und Aktivitätszustand des Chromatins verändert werden?
kovalente Modifikationen (Methylierung, Acetylierung, Phosphorylierung, Ubiquitinierung) von Histonproteinen: reversibel, von Enzymen katalysiert
Was ist epigenetische Vererbung?
Vererbung von Veränderungen im Phänotyp einer Zelle oder eines Organismus, die nicht auf Veränderungen in der Nukleotidsequenz der DNA beruhen
Nenne 3 Beispiele für epigenetische Vererbung
DNA-Methylierung, Histonmodifikationen, RNA-Interferenz
Dogma der Weismann-Barriere
Übernahme von Modifikationen in Keimzellen unmöglich (erworbene Eigenschaften nicht vererbbar)
Was ist transgenerationale epigenetische Vererbung?
Übertragung von Information über mehrere Generationen unabhängig von DNA-Basensequenz - nicht alle epigenetischen Modifikationen in Keimbahn ausradiert?
Genexpression
genetische Information wird umgesetzt und für die Zelle nutzbar gemacht (Gen zu Genprodukt), Transkription und Translation
Definiere Gen
Einheit von kodierenden und zugehörigen regulatorischen Bereichen
Unterschied Introns/Exons?
Introns sind immer nicht-codierend, Exons enthalten codierende und nichtcodierende Bereiche
sechs Stufen der Genexpressions-Kontrolle bei Eukaryonten
- transkriptionell
- post-transkriptionell (Prozessierung, Transport/Lokalisation)
- translational
- post-translational
Woraus besteht der Komplex aus über 100 Proteinen, der für Initiation der Transkription benötigt wird?
generelle Transkriptionsfaktoren, Transkriptionsaktivatoren, mediator, RNA-Polymerase, Chromatin-Umbauenzyme)
Was beeinflussen Transkriptionsfaktoren etc.?
Rate, Initiation, Elongation und Pausierung der RNA-Polymerase
Was sind Enhancer/Silencer?
regulatorische Regionen, die ober- oder unterhalb eines Gens liegen können, orientierungsunabhängig, modular
Was ist ein Promotor (mit TATA-Box)?
Region direkt oberhalb von Transkriptionsstartstelle, bindet generelle Transkriptionsfaktoren und RNA-Polymerase II
Nenne zwei Beispiele für sequenzspezifisch DNA-bindende Proteine, die über alpha-Helices mit der großen Furche der DNA interagieren
Helix-turn-helix-Proteine, Zinkfinger-Proteine
Nenne ein Beispiel für die Dimerisierung von Transkriptionsfaktoren
Leucin-zipper-Proteine
Was wird durch die Dimerisierung von Transkriptionsfaktoren ermöglicht?
vergrößert das Repertoire der erkannten DNA-Sequenzen und erlaubt kombinatorische Kontrolle (nur Kombination von zwei Untereinheiten bewirkt Bindung an DNA)
Synergistische Wirkung von Transkriptionsfaktoren
Gleichzeitige Bindun mehrerer Transkriptionsaktivatoren an regulatorische Region eines Gens hat mehr als additiven Effekt auf die Transkriptionsrate
Wie interagieren Genregulatorproteine miteinander?
synergistisch (kooperativ), kompetativ um überlappende Bindestellen, hemmen einander
Was ist Transferrin?
Eisen-bindendes Protein im Blutplasma
Was ist ein Transferrin-Rezeptor?
bindet Transferrin, vermittelt Aufnahme in Zellen via Endozytose
Ferritin
Eisen-bindendes Protein im Zytoplasma
posttranskriptionelle Kontrolle der Eisen-Homöostase
Aconitase: eisenempfindliches RNA-bindendes Protein, reguliert Translation von Ferritin und Transferrin-Rezeptor kodierenden mRNAs -> unterschiedliche Auswirkungen
Wozu werden mRNAs im Cytoplasma spezifisch lokalisiert?
Aufbau von Assymetrien in Zelle und Regulation der Translation
Wie werden mRNAs im Cytoplasma spezifisch lokalisiert?
enthalten Lokalisationssignale (Haarnadelschleifen), RNA-bindende Proteine/Motoren wie Myosin, Dynein, Kinesin vermitteln Transport und Verankerung
Nenne vier Beispiele für posttranskriptionelle Mechanismen
- prä-mRNA-Spleißen
- mRNA-Polyadenylierung
- mRNA-Export
- mRNA-Lokalisierung, lokale Translation
- mRNA-Stabilität
- RNA-Interferenz (microRNAs)
- Translations-Initiation
