Genreglering Flashcards
Minor/major groovve
kanaler i DNA-molekyler, proteiner kan interagerar och läsa av DNA
Telomer
kromosomens ändar
- innehåller speciell sekvens som cellen kan känna igen, ser att det är änden och att kromosomen inte är sönder
- försvinner lite på änden vid varje replikation (på lagging strand), tas från telomererna som skyddar kodande delar
Centromer
håller ihop kromosomer innan delning
Kromatid
En av halvorna av den kopierade kromosomen, blir kromsom när halvorna separerats
Histoner
proteiner som DNA är lindat runt
Nukleosom
DNA lindat runt histon + linker-DNA mellan histonernar
Heterokromatin
högst packningsgrad
Eukromatin
lägst packningsgrad
Chromatin remodeling complexes
proteiner som ändrar kromatinets packning
Nucleosome sliding
flyttar nukleosomer, kan flyttas tätare ihop för högre packning eller längre ifrån för lägre packning
Histonmodifieringar
Metylering, acetylering, fosforylering
- påverkar hur histoner kan interagera med DNA (packningsgrad, hur regulatoriska proteiner kan binda in)
Metylering av DNA
brukar leda till inaktivering
Primosom
heliikas + primas
SSB/single strand DNA bindning protein
förhindrar att enkelsträngat DNA basparar med sig självt
Nukleas
klipper bort RNA-primern
Telomeras
kan förlänga telomererna, finns i vissa celler (stamceller, celler i huden, immunceller)
Sliding clamp
håller DNA-polymeras på plats
Topoisomeras
klyver temporärt DNA-sträng så att strängen får snurra upp sig, minskar rotationsspänningar då heligas snurrar upp helixen
Replisom
Alla enzym som ingår i replikationen tillsammans
End-joining/Nonhomologous end joining
Om delarna är fysiskt nära kan ändarnas trimmas (bit av de skadade ändarna klipps bort) och sättas ihop
Homolog rekombination
Noggrann
behöver en kopia av DNAt i närheten, dvs kan endast ske alldeles efter replikation
- Den skadade strängen trimmas, får överhäng på båda ändarna
- överhänget basparar med delen på kopian
- bygger på överhänget, kan sedan paras med överhänget på den andra änden
specielt DNA-polymeras syntetiserar de trasiga strängarna
Introner
Okodande delar i en gen
Exoner
kodande delar i en gen
Terminator
Finns ej i eukaryoter, endast signalsekvens för var 3’ änden ska trimmas och polyAtail ska sättas på
Generella transkriptionsfaktorer
Bildar komplex med RNA-polymeras
- krävs för att transkriptionen ska starta
Initiering av transkription
- transkriptionsfaktorer binde rin till TATA-box
- RNA-polymeras med transkriptionsfaktorer binder in mha av transkriptionsfaktorerna på TAT-box
- TFIIH fosforylerar RNA-polymeras
-vissa transkriptionsfaktorer dissocierar och transkriptionen startar
pre-mRNA
RNA-kopia av DNA, med introner
Processing av mRNA
- 5’ capping
- 3’ polyadenylering
- splicing
sker av enzymer bundna till RNA-polymeras
kan ske samtidigt som transkription, 5’capping blir klart först (den ände som transkriberas först)
färdigprocesserat färdas till cytosol genom porer
5’ capping
modifiering av 5’ ände
3’ polyadenylering
- klyvning på specifikt ställe på 3’ ände av endonucleas
- Poly-A-svans läggs till på 3’ ände
Gör att cellen kan känna igen färdigt mRNA, se att mRNA är slut och inte sönder
Splicosom
utför splicing, stort komplex av:
- Small nuclear RNAs (snRNAs), som basparar med splicingsekvens i pre-mRNA
- small nuclear ribonucleoproteins (snRNPs eller snurps)
skapar ett lasso på pre-mRNAt som kan klyvas bort
Alternativ splicing
olika kombinationer av exon, ger olika mRNA och därmed olika proteiner
splicing kan även ske i ett exon så att delar av exon klipps bort
Aminoacyl-tRNA-syntas
enzym, kopplar rätt aminosyra till rätt tRNA
Ribosom
två subenheter
- 40s - matchar tRNA till mRNA
- 60s - katalyserar peptidbindningsbildning
- E, P, A
Initiering av translation
Speciellt start-tRNA bildar komplex med 40s subenhet och intieringsfaktorer och binder till 5’-änden
Vid startkodonet binder 60S subenhet in och translationen börjar
- för att ribosomen ska binda in krävs flera olika faktorer på 5’ cap och Poly-A-tail, mRNA tenderar att bilda en ring vid start, då intieringsfaktorer sitter på båda ändarna på mRNAt
Elongering
1, tRNA binder in med aminosyra på A-site
2, peptidbindning bildas mellan aminosyra på P och A site
3, förflyttning av stor subenhet så att tom tRNA i P site hamnar i E site och tRNA med aminosyra i A site hamnar i P site
4, lilla soberheten flyttar
Elongeringsfaktorer
hjälper till vid elongering, t ex genom att introducera tRNA med aminosyra in i A site
Terminering
i slutet av kodande mRNA finns stopkodon, inget nytt tRNA kan binda in i A-site
- andra proteiner (release factors) binder in till stoppkodonet, ribosomen släpper (delar upp sig i två subenheter) och den nya peptidkedjan kan släppa
Rough ER
där ribosomer sitter
här sker translation av de proteiner som inte ska vara i cytosolen (dvs ska fraktas någonstans)
ER signal sequence
signalsekvens i början av nybildat protein, signalerar för att translationen ska ske in i ER
- Ribosom med mRNA och påbörjad peptid kommer fraktas till ER och polypeptiden syntetiseras in i ER lumen
Glykosylering
oligosackarid kopplas till NH2 grupp på aspargin eller OH-grupp på t ex serien eller treonin
Sker i ER
alltid samma kolhydrat som sätts ihop, kan modifieras sen
Proteasomen
bryter ned proteiner
-Designade att ha kort livstid
- skadade, eller helveckade
Ubiquitin
speciellt enzym som känner igen skadat/gammalt protein, märker det för nedbrytning
Proteasom
Enzymer som bryter ned protein märkta med ubiquitin, aminosyrorna kan sedan återanvändas till nya proteiner
Celldifferentiering
Alla celler i individ har samma genom, men olika utseende och funktion
- olika genuttryck, bestäms genom differentiering
Housekeeping genes
Kritiska gener som uttrycks (ungefär) lika mycket i alla celler och ganska konstant, t ex gener som hanterar reparation av DNA, ribosomer, metabola vägar, RNA-polymeras
Transcriptional switch
Stänger av eller sätter på transkription av gen, reglering som kan öka eller minska mängden mRNA
Ofta reglerar initiering av transkription
Två typer:
- regulatorisk sekvens på DNAt
- Molekyl som binde rin till regulatorisk del på DNAt
Regulatoriska DNA sekvenser
där transkriptionsfaktorer kan binda in, kan sitta både långt innan och långt efter genen
Tryptofan-operonet
- operon I bakterier som kodar för fem gener som är inblandade i syntes av tryptofan
- vill kunna stänga av transkription av operonet om det finns mycket tryptofan
- operator (där ett repressorprotein kan binda in) i promotorn till operonet, repressorn är allosteriskt reglerad av tryptofan. Om tryptofan närvarande binder det in till repressorproteinet som i sin tur binder in till operatorn och förhindrar RNA-pol att binda in
- kan även ske vid attenuering
Attenuering
- kräver nära koppling mellan transkription och translation (som i bakterier då dessa kan ske samtidigt)
- leadersekvens mellan promotorn och sekvensen för det första proteinet
- en del av sekvensen kodar för protein som innehåller trypsin
- en annan del av leadersekvensen innehåller attenuator-sekvens som kan bilda olika typer av loopar. Looparna kommer avbryta transkriptionen eller låta den fortsätta
- hög tryptofankoncentration: leaderpeptiden translateras snabbt
- ribosomen stannar upp vid stoppkodon och blockar sekvens 1,2 -> loop med sekvens 3,4 bildas, knuffar bort RNA-polymeras och avbryter transkriptionen
- låg tryptofankoncentraion: leader-peptide tar lång tid att transitera, ribosomen stannar upp där och blockar sekvens 1 -> loop med sekvens 2,3 bildas och förhindrar att loop mellan 3,4 bildas -> ingen terminerna och transkriptionen fortsätter
Lac-operonet
-operon I bakterier som möjliggör användning av laktos som kolkälla
-om det inte finns laktos behövs inte operonet transkriberas
- om det finns andra, mer lättillgängliga kolkällor vill bakterien använda dess istället
- vill endast aktivera transkription av operonet om laktos, och endast laktos, är närvarande
Allolaktos
biprodukt då laktos bryts ned till galaktos och glukos
Catabolite activator protein
- transkriptionsfaktor som aktiverar LAc-operonet
- om konc glukos sjunker ökar konc cykliskt AMP
- cykliskt aMP aktiverar catabolite activator protein
- aktivatorn krävs för att RNA-pol ska binda in och transkribera genen
Lac-repressor
- förhindrar transkribtion av Lac-operonet om det inte finns något laktos
- styrs av allolaktos, repressorn kommer lossna från operator-sekvensen om allolaktos finns närvarande
Mediator-komplex
sammanlänkar transkriptionsfaktorer och RNA-polymeras-komplexet
- samlar alla nödvändiga komponenter, bildar transcriptional initiation complex
- utan detta (endast generella transkriptionsfaktorer) ger en mycket låg transkriptionsnivå
Histon-acetyltransferas
acetylerar histoner, kommer leda till ökad transkription
Histon-deacetylas
tar bort acetyl ppc histoner, kommer minska transkriptionen
Combination controll
flera olika transkriptionsfaktorer samverkar, både aktivator och repressorproteiner kan binda in samtidigt, vägs samman för att bestämma hur mycket genen ska transkriberas
Cortisol
- ## cortisol + cortisolreceptor blir transkriptionsfaktor som reglerar många gener, bred effekt
Epigenetisk reglering
genregleringen som skett ärvs ned till dottercell vid celldelning (utan direkt koppling till en DNA-sekvens)
Cell memory
differentierade celler behåller sin differentiering (reglering) vid celldelning
- t ex kan metyleringsmönster och modifieringar på histoner överföras till dottercell
Positive feedback loop (transkriptionsfaktorer)
- proteinet aktiverar sin egen transkription
- om proteinert redan finns i cellen kommer proteinet fortsätta att transkriberas
- cellspecifika gener
Maintenance methyltransferase
kopierar metylering till nyreplikerad DNA-sträng
Regulatoriska RNA
RNA som utför post-transkriptionell regleringM
micro RNAs (miRNAs)
- RNA som processas i kärnan
- klyvs av dicer till små single strand RNAs i cytosol
- packas tillsammans med protein -> RNA-induced silencing komplex (RISC)
- RISC binder till mRNA (med hjälp av miRNA sekvenserna) som klyvs av nukleoner i RISC
small interfering RNAs (siRNAs)
fungerar som microRNA men specifikt mot virusRNA
- klyvs av dicer
- tas upp i ett RISC tillsammans med proteiner
- RISC söker upp och bryter ned okänt RNA
