HC.3 - Regulatie genexpressie Flashcards
Noem de 7 regulatie mogelijkheden van eiwitsynthese
- transcriptie controle
- RNA processing controle
- RNA transport en localisatie controle
- translatie controle
- mRNA degradatie controle
- eiwitactiviteit controle
- eiwitdegradatie controle
Wat is de functie van RNA polymerase I
transcriptie van de meeste rRNA genen
Wat is de functie van RNA polymerase II
transcriptie van eiwit-coderende genen (mRNA)
Wat is de functie van RNA polymerase III
transcriptie van tRNA en sommige rRNA genen
Welk soort RNA codeert voor eiwitten?
mRNA
Welk soort RNA vormen de basisstructuur en de katalyserende structuur van een ribosoom?
rRNA
Wat is een promotor?
Een promotor is een nucleotidesequentie van ongeveer 100bp voor het startpunt van een gen en bindingsplaats van RNA polymerase II. Het bepaalt welke kant het RNA-polymerase op moet gaan.
Wat zijn enhancers?
Enhancers zijn regulerende elementen die overal liggen behalve op de promotor (op hetzelfde chromosoom)
Wat is de functie van algemene transcriptiefactoren?
- Herkenning van de promotor (de TATAA box op -30 bp) en binden aan de promotor
- Recrutering van het RNA polymerase II (het positioneren van RNA polymerase)
- Uit elkaar trekken van de DNA dubbele helix om de template streng tevoorschijn te halen, zodat polymerase kan beginnen met transcriptiefactoren
Wat is een primair transcript?
een kopie van het DNA met zowel exonen als intronen
Wat is de functie van specifieke transcriptiefactoren?
- herkenning enhancer sequenties
- activering van het RNA polymerase II na de recrutering
Welk soort transcriptiefactoren herkennen de TATA box?
Algemene transcriptiefactoren herkennen de TATAA box. Specifiek bindt TFIID met TBP (TATAA-bindend proteïne) aan de TATAA box.
Beschrijf de activering van RNA polymerase
Het genregulatoreiwit (specifieke transcriptiefactor) bindt aan een enhancer. Hierop vormt het DNA een lus en kan het generegulator eiwit contact maken met RNA polymerase. Daardoor kan fosforylering plaatsvinden en wordt RNA polymerase II weggestuurd.
Welke 3 belangrijke typen DNA bindingsdomeinen zijn er?
- Zinkvinger motief
- Helix-turn-helix motief (basisch domein)
- basisch domein
Welke 3 belangrijke RNA polymerase II activeringsdomeinen zijn er?
- “acidic blob”
- glutaminerijk gebied
- co-factoren (complexvorming)
Wat is een dimerisatiedomein? Welke 2 bekende motieven bestaan er?
Twee transcriptiefactoren hebben een domein die bij elkaar kunnen komen, zodat die samen een dimerisatiedomein kunnen maken.
- leucine zipper motief
- helix-loop-helix motief
Wat voor bindingsdomein hebben kernreceptoren?
ligand bindingsdomein
Wat is het nut van een dimerisatiedomein?
Het maakt de specifiteit van herkenning groter
Hoe zorgt een zinkvinger motief voor specificiteit?
Door meerdere motieven achter elkaar te plaatsen wordt een groter gedeelte van het DNA herkend
Hoe zorgt een helix-loop-helix heterodimeer voor grotere specificiteit?
Het bevat twee bindingsdomeinen
Hoe herkennen genregulator eiwitten de basevolgorde in DNA
Genregulator eiwitten herkennen de DNA basevolgorde vanaf de zijkant. Ze gaan meestal in de grote groeve liggen. Aminozuren van het genregulator eiwit herkennen de basen in het DNA door middel van binding met waterstofbruggen (binding dus tussen aminozuren genregulator eiwit en de basen van het DNA)
Beschrijf de pathway van een steroïd hormoon
- Steroïd wordt door de cel opgenomen
- Steroïd bindt aan receptoreiwit in het cytosol
- Binding van steroïd aan receptoreiwit leidt tot een conformationele verandering, waardoor de kernreceptor de kern via kernporiën kan binnengaan
- De kernreceptor kan in de nucleus binden aan specifieke enhancers in het DNA, met als gevolg genregulatie
- Transcriptie
- RNA-processing
- mRNA naar cytosol
- Translatie door ribosomen
Hoe wordt de activiteit van specifieke transcriptiefactoren gereguleerd?
- weefselspecifieke expressie
- interacties met cofactoren
- homo- en heterodimeren
- fosforylering, defosforylering, of andere modificaties
- lokalisatie in de cel: transport van cytosol naar de kern
- ligand binding (kernreceptoren)
Wat is het verschil tussen een ligand en een cofactor
Een ligand is een heel klein molecuul, een cofactor is een veel groter molecuul. Qua principe werken ze hetzelfde, behalve dat een ligand vaak makkelijker toe te dienen is dan cofactoren.
Wat zijn 3 belangrijke verschillen tussen transcriptie en DNA replicatie?
- Het RNA transcript blijft niet met de DNA template streng verbonden door middel van waterstufbruggen, maar vlak na de regio waar ribonucleotiden geaddeerd worden, hervormt de DNA helix zich
- Een RNA molecuul is slechts een kopie van een gelimiteerde regio van het DNA, het gen
- RNA polymerase voert de transcriptie uit
Wat zijn 3 belangrijke verschillen tussen RNA-polymerase en DNA-polymerase?
- RNA polymerase gebruikt ribonucleoside trifosfaten als substraat
- RNA polymerase kan wel een RNA keten starten zonder primer
- RNA polymerase controleert het eigen werk (proofreading) niet zo nauwkeurig als DNA-polymerase
Wat is de functie van microRNAs
regulatie van genexpressie
Welk type RNA dient als adaptor tussen mRNA en aminozuren tijdens de eiwitsynthese
tRNA
Wat is genexpressie?
Het proces waarbij informatie die gecodeerd is in een DNA-sequentie wordt omgezet in een product, RNA of eiwit, dat een effect heeft op een cel of organisme
Wat is de transcription start site?
Het begin van een gen
Wat is een promotor?
een specifieke sequentie van nucleotiden precies voor het startpunt van RNA synthese (ong. 100bp upstream)
Wat is een terminator?
een specifieke sequentie van nucleotiden die aan het RNA-polymerase het signaal geeft om te stoppen met transcriptie. De terminator wordt zelf wel getranscribeerd.
Welke subunit van RNA polymerase herkent de promotor bij bacteriën?
sigma-factor
Hoe wordt bepaald welk van de twee DNA-strengen gebruikt worden als template voor transcriptie?
Elke promotor heeft een bepaalde polariteit: het bevat twee verschillende sequenties, in een specifieke 5’-to-3’ volgorde, voor het transcriptionele startpunt. De asymmetrische sequenties in de promotor positioneren de RNA-polymerase op de correcte manier aan de promotor. Omdat RNA polymerase alleen kan synthetiseren in de 5’-> 3’ richting, is de DNA streng die 3’ -> 5’ richting is georiënteerd de template streng.
Benoem 4 belangrijke verschillen tussen transcriptie bij bacteriën en eukaryoten.
- Bacteriën gebruiken slechts één type RNA polymerase, eukaryote cellen hebben er 3
- Eukaryote RNA polymerases hebben assistentie nodig van een grote set eiwitten om transcriptie te starten, terwijl bacteriële RNA polymerase dit zelf kan (met sigma subunit)
- De mechanismen die transcriptie initiëren zijn veel vrijer bij eukaryoten, doordat genen bij eukaryoten vaak veel verder van elkaar liggen. Hierdoor kunnen genen gereguleerd worden door een grote verscheidenheid aan regulatory DNA sequences
- Eukaryote transcriptie initiatie heeft te maken met packing van DNA tot nucleosomen of andere vormen van chromatinestructuren na compactering.
Welke algemene transcriptiefactor bindt aan de TATA box?
TFIID met behulp van TBP
Wat is het gevolg van de binding van TBP aan de TATA box?
Dramatische lokale deformatie van het DNA, met als gevolg dat deze deformatie een landmark vormt voor andere algemene transcriptiefactoren om te kunnen binden aan de promotor
Wanneer kan RNA polymerase na transcriptie weer opnieuw beginnen met RNA synthese?
Nadat de fosfaatgroepen op de staart weggehaald zijn door phosphatases
Welke algemene transcriptiefactor start door het binden van fosfaatgroepen aan de staart van RNA polymerase de transcriptie
TFIIH met kinase als subunit
Hoe herkennen DNA-bindende eiwitten de verschillende nucleotidesequenties van het DNA?
Na insertie in de grote groeve van het DNA, maakt het eiwit een serie van niet-covalente bindingen met het DNA. De vele zwakke contacten zorgen ervoor dat de interactie specifiek en sterk is
Welke eiwitten helpen het sluiten van de loop die de transcriptiefactoren gestart hebben?
Adaptors en mediators
Wat zijn silencers?
DNA sites waaraan repressors binden
