Genreglering Flashcards
Hur är gener strukturerade i mikrober?
I operon. En transkriptionsenhet där flera (relaterade) gener är kopplade till samma operator varigenom reglering kan styras.
Vad är skillnaden mellan global och specifik kontroll? Ge några exempel
Global kontroll ska ofta reglera mycket samtidigt och sker pga stor stress eller behov av komplext svar. Exempel är svält, brist på glukos, virulens, differentiering mm.
Specifik kontroll sker pga en specifik stress eller situation, exempelvis närvaro/frånvaro av ett substrat (ex. laktos, Trp)
Vilka är de tre huvudsakliga typerna av kontroll/reglering?
Transkriptionell - allt som påverkar huruvida RNAP kan binda eller inte.
Post-transkriptionell - allt som påverkar mRNAt och dess läsbarhet (dvs. om ribosom kan binda in).
Post-translationell - Hur den translaterade peptiden modifieras
[Transkriptionell kontroll] Vilka typer av kontroll finns det?
Fyra olika kombinationer, utifrån vilken typ av reglering som sker när det kontrollerande proteinet binder in (negativ = blockera, positiv = stimulera) och det kontrollerande proteinets interkation med en co-faktor (repressible = bindning leder till slutgiltig repression, inducible = bindning leder till slutgiltig induktion)
[Transkriptionell kontroll] Redogör för hur trp operonet fungerar (funktion, kontroll, kofaktor).
Funktionen: Operon med gener för Trp syntes - bör inaktiveras om nog med Trp. Anaboliskt operon.
Kontroll: Negativ, kontrollerande protein, repressor (TrpR)
Kofaktor: Repressible, Trp
[Transkriptionell kontroll] Redogör för hur lac operonet fungerar (funktion, kontroll, kofaktor).
Funktion: Operon för laktosmetabolism - aktiveras när (i) laktos är högt och (ii) glukos lågt. (Kataboliskt operon, bryta ned)
(i) Laktos
Kontroll: Negativ, kontrollerande protein repressor LacI
Kofaktor: Inducerbar, laktos-analog
(ii) Glukos
Kontroll: Positiv, kontrollerande protein aktivator CRP
Kofaktor: Inducerbar, cAMP (hög om [glukos] låg)
Är reglering av gener för alternativa kolkällor global eller specifik?
Global, eftersom lågt [glukos] = högt [cAMP] - möjliggör aktivering av gener associerade till flera kolkällor
Lac systemet är icke-linjärt pågrund av ett positivt feedback system - hur då?
Desto mer lac-operonet är de-repressed, desto mer LacY produceras vilket i sin tur triggar ökat upptag av laktos - uppåtspiral.
Hur går kontroll av två-komponentssystem (2CS) till?
Ett sensorkinas (ofta hisitidnkinas, HK) känner av en miljömässig stimulus och ger upphov till fosforylering av sig självt (mha ATP som donator). Fosfatgruppen överförs sedan till en response regulator (RR, ex. TF) som ger regleringen
Vad är ett phosphorelay system?
Som 2CS men med fler komponenter - “fosforyleringen försenas”. Ett intermediärt protein tar över fosfatgruppen temporärt innan det kommer till RR.
Flera phosophorelay system kan leda till “cross-talk” där ett HK fosforylerar “fel” RR. Vilka två “branched pathways” utnyttjar detta? Och vad baseras specificiteten på i dessa system?
One-to-Many: Ett HK fosforylerar fler RR
Many-to-One: Flera HK fosforylerar en RR
Specficiteten i systemn kommer från en 3 AS sekvens i RR
Ge ett exempel på 2CS.
Kemotaxi där CheA är sensorkinaset, CheW är ett “coupling” protein och CheY är RR
Ett centralt begrepp inom genreglering är transkriptionellt brus - vad betyder det?
Transkription är inte binärt på eller av utan mer eller mindre stokastiskt. Detta gör att det kommer alltid vara lite brus, dvs. transkription som går igenom även om transkriptionen inhiberas.
Post-transkriptionell kontroll kan ske pga attenuering eller med riboswitches. Vad är dessa processer och vad är den huvudsakliga skillnaden?
Attenuering: Provisorisk stoppsignal (attenuator) i en leader ORF i mRNA där ribosomen avstannar –> terminering eller anti-terminering struktur.
Riboswitch: Alternativa, ömsesidigt uteslutande RNA sekundärstrukturer som sker in cis (5’ UTR) och beror på inbindning av en liten ligand.
Den huvudsakliga skillnaden mellan dessa processer är att riboswitch utnyttjar bindning av ligand medan attenuering bygger på att mRNA börjar translateras och sedan regleras.
[Post-transkriptionell kontroll] Hur kan attenuering ske?
Ett exempel är när AS ska syntetiseras - genom kodon som kodar för denna i leader ORF så kommer ribosom avstanna när det är bristvara –> möjliggöra avstanning som leder till att anti-terminator bildas.
I detta fall stannar ribosomerna upp vilket möjliggör för RNAP att fortsätta transkriptionen.
