HC.3 - Regulatie genexpressie

Question 1

Noem de 7 regulatie mogelijkheden van eiwitsynthese

Answer 1

1. transcriptie controle
2. RNA processing controle
3. RNA transport en localisatie controle
4. translatie controle
5. mRNA degradatie controle
6. eiwitactiviteit controle
7. eiwitdegradatie controle

Question 2

Wat is de functie van RNA polymerase I

Answer 2

transcriptie van de meeste rRNA genen

Question 3

Wat is de functie van RNA polymerase II

Answer 3

transcriptie van eiwit-coderende genen (mRNA)

Question 4

Wat is de functie van RNA polymerase III

Answer 4

transcriptie van tRNA en sommige rRNA genen

Question 5

Welk soort RNA codeert voor eiwitten?

Answer 5

mRNA

Question 6

Welk soort RNA vormen de basisstructuur en de katalyserende structuur van een ribosoom?

Answer 6

rRNA

Question 7

Wat is een promotor?

Answer 7

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.

Question 8

Wat zijn enhancers?

Answer 8

Enhancers zijn regulerende elementen die overal liggen behalve op de promotor (op hetzelfde chromosoom)

Question 9

Wat is de functie van algemene transcriptiefactoren?

Answer 9

• 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

Question 10

Wat is een primair transcript?

Answer 10

een kopie van het DNA met zowel exonen als intronen

Question 11

Wat is de functie van specifieke transcriptiefactoren?

Answer 11

• herkenning enhancer sequenties
• activering van het RNA polymerase II na de recrutering

Question 12

Welk soort transcriptiefactoren herkennen de TATA box?

Answer 12

Algemene transcriptiefactoren herkennen de TATAA box. Specifiek bindt TFIID met TBP (TATAA-bindend proteïne) aan de TATAA box.

Question 13

Beschrijf de activering van RNA polymerase

Answer 13

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.

Question 14

Welke 3 belangrijke typen DNA bindingsdomeinen zijn er?

Answer 14

• Zinkvinger motief
• Helix-turn-helix motief (basisch domein)
• basisch domein

Question 15

Welke 3 belangrijke RNA polymerase II activeringsdomeinen zijn er?

Answer 15

• “acidic blob”
• glutaminerijk gebied
• co-factoren (complexvorming)

Question 16

Wat is een dimerisatiedomein? Welke 2 bekende motieven bestaan er?

Answer 16

Twee transcriptiefactoren hebben een domein die bij elkaar kunnen komen, zodat die samen een dimerisatiedomein kunnen maken.
- leucine zipper motief
- helix-loop-helix motief

Question 17

Wat voor bindingsdomein hebben kernreceptoren?

Answer 17

ligand bindingsdomein

Question 18

Wat is het nut van een dimerisatiedomein?

Answer 18

Het maakt de specifiteit van herkenning groter

Question 19

Hoe zorgt een zinkvinger motief voor specificiteit?

Answer 19

Door meerdere motieven achter elkaar te plaatsen wordt een groter gedeelte van het DNA herkend

Question 20

Hoe zorgt een helix-loop-helix heterodimeer voor grotere specificiteit?

Answer 20

Het bevat twee bindingsdomeinen

Question 21

Hoe herkennen genregulator eiwitten de basevolgorde in DNA

Answer 21

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)

Question 22

Beschrijf de pathway van een steroïd hormoon

Answer 22

1. Steroïd wordt door de cel opgenomen
2. Steroïd bindt aan receptoreiwit in het cytosol
3. Binding van steroïd aan receptoreiwit leidt tot een conformationele verandering, waardoor de kernreceptor de kern via kernporiën kan binnengaan
4. De kernreceptor kan in de nucleus binden aan specifieke enhancers in het DNA, met als gevolg genregulatie
5. Transcriptie
6. RNA-processing
7. mRNA naar cytosol
8. Translatie door ribosomen

Question 23

Hoe wordt de activiteit van specifieke transcriptiefactoren gereguleerd?

Answer 23

• 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)

Question 24

Wat is het verschil tussen een ligand en een cofactor

Answer 24

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.

Question 25

Wat zijn 3 belangrijke verschillen tussen transcriptie en DNA replicatie?

Answer 25

- 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

Question 26

Wat zijn 3 belangrijke verschillen tussen RNA-polymerase en DNA-polymerase?

Answer 26

- 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

Question 27

Wat is de functie van microRNAs

Answer 27

regulatie van genexpressie

Question 28

Welk type RNA dient als adaptor tussen mRNA en aminozuren tijdens de eiwitsynthese

Answer 28

tRNA

Question 29

Wat is genexpressie?

Answer 29

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

Question 30

Wat is de transcription start site?

Answer 30

Het begin van een gen

Question 31

Wat is een promotor?

Answer 31

een specifieke sequentie van nucleotiden precies voor het startpunt van RNA synthese (ong. 100bp upstream)

Question 32

Wat is een terminator?

Answer 32

een specifieke sequentie van nucleotiden die aan het RNA-polymerase het signaal geeft om te stoppen met transcriptie. De terminator wordt zelf wel getranscribeerd.

Question 33

Welke subunit van RNA polymerase herkent de promotor bij bacteriën?

Answer 33

sigma-factor

Question 34

Hoe wordt bepaald welk van de twee DNA-strengen gebruikt worden als template voor transcriptie?

Answer 34

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.

Question 35

Benoem 4 belangrijke verschillen tussen transcriptie bij bacteriën en eukaryoten.

Answer 35

1. Bacteriën gebruiken slechts één type RNA polymerase, eukaryote cellen hebben er 3 2. 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) 3. 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 4. Eukaryote transcriptie initiatie heeft te maken met packing van DNA tot nucleosomen of andere vormen van chromatinestructuren na compactering.

Question 36

Welke algemene transcriptiefactor bindt aan de TATA box?

Answer 36

TFIID met behulp van TBP

Question 37

Wat is het gevolg van de binding van TBP aan de TATA box?

Answer 37

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

Question 38

Wanneer kan RNA polymerase na transcriptie weer opnieuw beginnen met RNA synthese?

Answer 38

Nadat de fosfaatgroepen op de staart weggehaald zijn door phosphatases

Question 39

Welke algemene transcriptiefactor start door het binden van fosfaatgroepen aan de staart van RNA polymerase de transcriptie

Answer 39

TFIIH met kinase als subunit

Question 40

Hoe herkennen DNA-bindende eiwitten de verschillende nucleotidesequenties van het DNA?

Answer 40

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

Question 41

Welke eiwitten helpen het sluiten van de loop die de transcriptiefactoren gestart hebben?

Answer 41

Adaptors en mediators

Question 42

Wat zijn silencers?

Answer 42

DNA sites waaraan repressors binden