Hlutapróf 2 Flashcards
loka afurð umritunar getur verið:
tRNA
rRNA
mRNA
3 gerðir af RNA sameindum sem taka þátt í nýmyndun próteina
tRNA
rRNA
mRNA
segðu frá RNA sameindum
hafa uracil í stað tymine
eru oftast einþátta
hafa tvo OH hópa (ribosa) en ekki deoxyribosa
basaparast samt eins og DNA
U-A
G-C
segðu frá rRNA sameindum
mynda complexa með próteinum (ríbósóm)
sjá um nýmyndun próteina
það eru til 4 gerðir af rRNA sameindum í mönnum
- 28S
- 18S
- 5,8S
- 5S
talið að um 80% af öllum RNA sameindum í frumum er rRNA
segðu frá tRNA
litlar sameindir
amk ein gerð af tRNA í hverri gerð af amínósýrum sem finnst í próteinum
bera amínósýrur að vaxandi próteinkeðjum á 3’ endanum
talið að um 15% af öllum RNA sameindum í frumum er tRNA
segðu frá mRNA
ber erfðaupplýsingarnar frá DNA sameindinni í kjarna út í umfrymið
það eru líka ótjáðar raðir
ekki bara þær sem tjá fyrir próteinum
poly A hali á 3’ endanum
hetta á 5’ endanum
coding svæði á milli þeirra sem er notað til að búa til prótein
talið að um 3-5% af öllum RNA sameindum í frumum er mRNA
hvað þarf til að DNA umritun á sér stað
TP, GTP, CTP, og UTP ásamt Mg2+
Þarf ekki RNA prímer (því hann getur bara farið beint inn og byrjað)
hvernig er ferli DNA umritunar
DNA mót notað
hvatað af DNA-háðum RNA polymerasa
RNA sameindin er nýmynduð í 5’ -> 3’ áttina. (coding strand)
Nucleotíðið á 5’ endanum hefur trífosfat hóp (ppp)
DNA röðin segir til um hvar upphaf og endir RNA nýmyndunar er.
RNA polymerase binst DNAi og ferðast eftir því í 3’ -> 5’ áttina (template strand)
DNA mótið breytist ekki
við getum lesið DNA í báðar áttir
fer eftir því hvort þú ert að nota coding strand eða template strand
hvernig er umritun í dreifkjörnungum
Skref 1: Rna pólýmerasi binst DNA og leitar af stýrli. Sigma þátturinn þekkir stýril og binst honum við -35 og -10 (pribnow box). Sigma þátturinn losnar frá. RNA polýmerasi myndar lokaðan komplex þar sem hann er bundinn við DNAið
Skref 2: DNAið er opnað upp við stýrilröðina -10 og opinn komplex myndast
Skref 3: Þegar DNA þættirnir eru aðskildir myndast 17 basapara umritunar bóla sem síðan ferðast eftir DNAinu þegar það er umritað
Skref 4: RNA polýmerasi hvatar myndun fosfórdíester tengja á milli ríbónúkleótíða. Orkan sem er notuð í að búa til nýtt núkleótíð kemur úr niðurbroti foasfattengingarinnar
Skref 5: Tópóísómerasar slaka á ofurvindingum bæði fyrir framan og aftan umritunarbóluna
Skref 6: Lok umritunar annað hvort með innbyggðum endi eða Rho háðum endi.
í hvað skiptist umritun gena í bakteríum?
upphaf
lengingarferill
endir
hvað gerir stýrðilröð
þetta eru DNA raðir sem stýta RNA polymerasanum á réttan stað
hvernig er upphaf umritunar RNA í bakteríum
fyrsta núkleótíðið sem er umritað er staðsett á +1 svæðinu (down stream)
pólýmerasin og sigma þátturinn bindist fyrst við -35 röðina og myndar lokaðann complex
þessi complex ferðast síðan að -10 röðinni (pribnow box) og myndar opin complex, -þannig 3’ - 5’
-opnar upp DNA sameindina í pribnow boxinu
myndar síðan fyrsta núkíótíðið þar sem umritun hefst (+1)
- myndar mRNA keðju
hvaða 2 raðir skipta máli í umritun?
-35 sem heitir sequence
-10 sem heitir pribnow box
hvernig er lengingarferli umritunar í bakteríum
þegar við erum búin að mynda opin complex þá myndast 17 basapara umritunarbóla sem ferðast eftir DNAinu þegar það er umritað
RNA polymerasi hvatar myndun phosphodiester tengja á milli ribonucleotiða
Topoisomerasar slaka á ofurvindingum bæði fyrir framan og aftan umritunarbóluna
Gen eru umrituð frá báðum DNA-þáttunum
3’ - 5’ eða 5’ - 3’
hvernig er lok umritunar í bakteríum
2 gerðir í bakteríum sem er annaðhvort
áháða rho
- þá eru þetta ákveðnar raðir í DNAinu sem ákeða hvenær RNA pólýmerasinn dettur af (verður óstöðugur og dettur af)
Rho háðir
- í þessi ferli höfum við rho prótein sem bidnist röð nálægt 5’ endanum í nýja RNAinu
-myndar hring sem ferðast efitr RNAinu
- þegar hringurinn er komin að termitanion side þá ýtir rho prótein pólýmerasanum af
hvernig er hægt að hafa áhrif á umritun með sýklalyfjum í bakterium
það er hægt að nota sýklalyf sem virka á bakteríu pólýmerasa
þegar sýklalyf bindist RNA pólýmerasanum þá getur hann ekki hafið RNA umritun
t.d. berkla
Umritun í heilkjörnungum
í mönnum eru 3 pólýmerasar, þeir þekkja allir ákveðna gerð gena
- RNA Polymerasi I- er í nucleolus og nýmyndar rRNAs forvera (5.8S, 18S og 28S)
- RNA Polymerasi II- er í kjarna og nýmyndar mRNA forvera (einnig snoRNA, microRNA og sum snRNA)
MIKILVÆGASTUR - RNA Polymerasi III- er í kjarna og nýmyndar tRNAs (einnig 5S rRNA, sum snRNA og önnur lítil RNA)
- höfum líka sigma þátt sem ræður upphaf umritunar
- höfum stýrisvæði sem er ekki ólíkt
-10 boxinu, við höfum tata box - á þessi tata svæði bindast almennir umritunarþættir (TF)
- tata box eru í -25
helsti munurinn á heilkjörningar vs dreifkjörnunar
dreifkjörnungar hafa engan kjarna
þannig DNA er dreift um alla frumur
það er kjarni í heilkjörningum þannig DNA er í kjarnanum
í dreifkjörnunum er DNA umritað og um leið og mRNA sameindin kemur út úr DNA prólýmerasanum þá er farið að þýða yfir í prótein
þannig að umritun og þýðingin er ekki aðskilin í dreifkjörnunum
en umritun og þýðing í okkur er aðskilin í rúmi, vegna þess að það er fyrst búið til mRNA sameindir sem eru flutt út úr kjarnanum þar sem hún er þýdd yfir í prótien
hvernig er losað hitstón prótein til að virkja genin?
með því að hengja Histone acetyltransferase (HAT) á histónin,
(erum þá komin með - hóp sem ýtir DNAinu í burtu þannig að við opnum það)
notum Histone deacetylase (HDAC) til að þetta litnin aftur
segðu frá RNA polýmerasa í dreifkjörnungum
Hvata myndun RNA sameinda af DNA móti
Mynda RNA í 5’ 3’ áttina
Þurfa ekki vísa (prímera)
– Geta hafið umritun frá stjórnröðum gena
Aðeins ein gerð pólýmerasa í dreifkjörnungum
– 5 undireiningar
(4 einingar mynda “core enzyme”, sem umritar genið)
(1 eining kallast sigma factor – ber kennsl á bindiset í DNA)
hvaða pólýmerasti er þekktastur í mönnum? og segja kannski smá frá honum :)
pólýmerasi II
inniheldir 12 undireiningar
köllum hann RBR eða sudnum pólýmerasa B
Sigma þátturinn í okkur veit ekkert hvar hann á að byjra en í bakteríum veit hann það :(
hver eru skref tjáningu mRNA
fyrst er upphaf umritunar
myndum mRNA
hetta sett á mRNA
splæsing (innraðir fjarlægðar)
Klipping (ekki losað bara klippa) og viðbót polyA hala
Stöðvun umritunar
Útflutningur fullmyndaðs mRNA úr kjarna
hvað þarf í umritun mRNA
RNA polymerasi II
Almennir umritunarþættir
– TF2 prótein sem hefur áhrif á RNA pólýmerasa 2
Sértækir umritunarþættir
– Bindast sérstökum röðum í stýrli eða efliröðum
- hjálpa til við að laða að pólýmerasan
- Virkja umritun
þurfum Chromatin remodeling complexes og histón acetylasar til að opna DNAið
– Opna chromatin og hleypa RNA pol. II að
Elongation factors
– Aðstoða RNA pol. II og hindra að hann detti af DNA
hvað eru umritunar þættir
Öll prótein sem hafa áhrif á stjórn umritunar og eru ekki undireiningar RNAPII kallast umritunarþættir
hvar hefst umritun?
Upphaf umritunar hefst á myndun
preinitiation complex
- Mest af stjórn umritunar fer fram hér
hvað gerir TFIID?
það beygir DNAið og bindist Tata svæðunum
Merkir DNAið sem “virkt DNA” og auðveldar samsetningu hinna
próteinanna í komplexinum
hvenær er hetta sett á RNA sameind
þegar um 25 núkleótíð hafa verð mynduð
Hvað er hlutverk fosfórunar á C-terminal domain (CTD) RNA polymerasa II (RNAPII)?
Fosfórun á CTD RNA polymerasa II dregur að sér prótein sem eru nauðsynleg til að meðhöndla RNA, þar með talið prótein fyrir splæsingu, hetjumyndun (5’ capping), og vinnslu 3’ enda RNA. Aðeins fosfóraður polymerasi getur bundist DNA og framkvæmt umritun.
Hvar geta efliraðir (enhancers) verið staðsettar með tilliti til gensins sem þær stjórna?
Enhancers geta verið staðsettar:
Uppstreymis (upstream) fyrir framan promoter.
Niðurstreymis (downstream) fyrir aftan genið.
Þær geta verið mörg þúsund basa í burtu frá geninu sem þær stjórna.
Hvernig magna efliraðir upp tjáningu gena?
Enhancers magna upp tjáningu gena með því að:
Binda sérstaka umritunarþætti sem hjálpa við að virkja RNA-polymerasa II.
Vekja DNA-beygjun, sem leyfir þeim að hafa bein samskipti við promoter og umritunarflóka. Þetta eykur skilvirkni umritunar og leiðir til meiri tjáningar á viðkomandi geni.
af hverju stýrist lengingarferill umritunar
pause sites, þar sem verður hik á RNAPII
Þáttum sem hafa jákvæð áhrif á lengingarferil
umritunar (P-TEF) og neikvæð áhrif (N-TEF)
hvenær hefst lok umritunar
Hefst á því að RNAPII er stöðvaður og röðin sem er ábyrg fyrir því er AAUAAA
hvernig er skipulag erfðaefnisins í drefikjörnungum
þau eru samfelld sem þýðir að allar DNA-raðir í geni kóða beint fyrir prótein
engar innskotsraðir
gera umritun og þýðingu mjög skilvirka
hvernig er skipulag erfðaefnisins í heilkjörnungum
hafa bæði útraðir og innraðir
útraðir kóða fyrir prótein
innraðir eru ókóðandi raðir sem þarf að fjarlægja með splæsingu
hvaða Breytingar eru gerðar á RNA eftir umritun
tRNA, rRNA, og mRNA er breytt eftir umritun til að mynda virkt form
Upprunarlega stærð RNA umrits er meiri heldur en
lokastærð
hvernig verður rRNA til?
við notum RNA pólýmerasa I til að umrita ribosomal RNA genin og fáum þá pre-rRNA
síðan tökum við RNAsa sem er Ribónúkleasi sem klippir pre-rRNA í réttar einingar
þannig fáum við rRNA sameindir
Í dreifkjörnungum, 3 rRNA í hverju ríbósomi (70S)
– Heilkjörnungar – ríbósóm hafa 80S með 60S og 40S
sem undireiningar
hvað er einkennandi fyrir tRNA
rosalega mikil breyting á núkleótíðum
- það eru til um 50 mismuandi breytingar
– Breytingarnar hafa áhrif á byggingu og basapörun
hvernig er tjáð tRNA
það er notað pólýmerasa III
í pre-tRNA eru alltaf einhver 16 núkleótíð á 5’ endanum sem er klipt af
á 3’ endanum er 2 urasil sem eru breytt í C-C-A
síðan geta verið basar sem breytast inn í röðinni
hvernig er meðhöndlað mRNA í heilkjörnunum
í þessari röð:
- Hetta sett á 5’ endann
- splæsing
- polyA-hali settur á 3’ endann
hvað einkennir hettuna?
hettan er á 5’ endanum
hettan er tengt með 5’ - 5’ þrífosfat tengi
hvernig er aukið stöðuleika mRNA og tryggt að röðin sé notuð til nymundunar á próteinum
þegar að 5’ endin kemur úr umritun þá bætir Guanylyltransferase gunanin sameind við og tengir gunanin við 5’ endan með þrífosfat tengi
á eftir því kemur Guanine-7-methyltransferase og bætir við metýlhóp á sameindina
svona er aukið stöðuleikan
hvernig er bætt við pólý-A hala á mRNA sameind?
því er bætt á með ensími sem kallast polyadenylation signl sequence
þannig það er ekki umritað frá DNA heldur bara bætt við
pólý-A hali eykur stöðugleika sameindar, hjálpar til við flutning út úr kjarna og hjálpar til við prótein nýmyndun
hvernig er röð pólý-A hala
AAUAAA
hvenær er bætt við polý-A halanum
og hvert er hlutverk hans?
áður en að mRNA fer út úr kjarnanum
hlutverk hans er að vernda mRNAið fyrir núkleösum og fosfatösum
– Tjáðar DNA raðir nefnast útraðir
– Raðir á milli sem ekki eru tjáðar nefnast innraðir
af hverju notum við splæsingu?
af því að genin eru í bútum og það eru alltaf einhver gen sem eru ótjáð
þannig að þegar genið er umritað í RNA að þá fjarlægjum við þessar innraðir (ótjáðu gen) með splæsingu
þannig fáum við samfellda RNA sameind sem er tjáð
hvað stjórnar splæsingu?
Uracil rich small nuclear RNAs
eða “snurps” stjórna splæsingu
þegar að innröðum er splæst út þá fara þær allar saman og mynda Lariat/snöru og henni er eitt
hvað gera Spliceosome
þau greina hvar innraðir byrja og enda og hvar útraðinar byrja og enda
bera einnig kenns á 3’ - 5’ og á RNA helicasar
RNApol.II ber hluta spliceosoma á fosfóruðum hala sínum
hvernig hjálpa SR prótein splæsingu?
setjast á exon og merkja þau ásamt
U1 snRNA og U2
hvað gerir Non-sense Mediated Decay (NMDA)?
þetta er ferli sem virkar þannig að
ef það er tekin óvart innröð sem hefur stopkóða með eftir splæsingu og það er byrja að umrita hana
að þá eru mekanismar sem setja af stað þetta ferli af því að þeir taka eftir því að það sé stoptákn á vitlausum stað eftir splæsingu og reynir þá að laga það
hvernig er flutningur mRNA úr kjarna
Stjórnað af nuclear pore complex
– Virkur flutningur
Einungis rétt meðhöndluð mRNA eru flutt út
- sem hafa þá Cap complex, polyA binding prótein, hettu, hala og SR prótein
mRNA þýtt yfir í prótein í umfrymi
Innraðir merktar með hnRNP
– Haldið eftir í kjarna og eytt
við hvað bindast flest hnRNP prótien?
flest bindast við innraðir en ekki útraðir
hvaða skref er lang mikilvægast í genatjáningu?
er umritun þegar upplýsingum DNA er breytt í RNA
hvað er stýrill
Þar sem pólýmerasarnir og almennu umritunarþættirnir bindast
Skiptist í core (core er alveg við TSS þar sem umritun hefst) og proximal
promoter
hvað eru Efliraðir?
- Sum gen hafa stjórnraðir langt frá stýrilsvæðinu
- Umritunar þættir (transcription factors) bindast
þessum röðum - Kallast líka Response elements
Ef umritunarþáttur eykur tjáninguna við bindingu er
röðin skilgreind sem efliröð
Ef umritunarþáttur minnkar tjáningu við bindingu er
röðin skilgreind sem silencer
hvað eru umritunarþættir
öll prótein sem bindast DNA röðum og hafa áhrif á umritun NEMA RNA-pólýmerasa II
sum prótein Örva eða letja umritun
Sami umritunarþáttur getur stjórnað tjáningu mismunandi gena í mismunandi frumum
hvað gera Cis-acting elements
og hvað eru Trans-acting elements?
Cis-acting elements:
- þetta eru DNA raðir sem stjórna gena tjáningu og eru staðsettar nálægt geninu sem þær stjórna
Trans-acting elements:
- þetta eru prótein sem eru mynduð af öðrum genum en þeim sem þau stjórna
Trans þarf að bindast cis til að geta haft áhrif á genið
prótein sem virkja eða letja RNAPII hafa tvö hneppi hverjir eru þeir?
DNA-bindi hneppi
transcription-activation
hneppi
hvaða 3 DNA-bindhneppar eru til og hvernig virka þeir?
bindinheppar virka svona:
Annar endinn af bindihneppurinn bindist við stjórnröðina og hinn hefur áhrif á pólýmerasa II
Helix-Turn-Helix (HTH)
Zinc fingers
Basic-region leucine zipper
hvað stjórnar umritun í dreifkjörnungum?
Stýra hvaða gen eru tjáð með því að
mynda mismunandi sigma-undireiningar sem stýra RNA polymerasa að mismunandi genum
hvað er operon/genagengi?
það er hópur gena sem er undir stjórn eins og sama stýrilsvæðis
þessi gen eru tjáð saman sem eitt mRNA og kóða venjulega fyrir prótein sem taka þátt í sama ferli
hvað er operator svæði?
svæði sem bindur bælir og hindrar RNA polýmerasa
ef að ákveðin efni (inducer) bindast við bæli (repressor) þá veður beytt um lögun og getur ekki lengur bundist operator og nær þá ekki að hindrar RNA polýmerasa og þá fer umritun af stað
hvernig getur E.coli notað laktósa
notum permeasa til að taka laktósa inn í frumuna
síðan notum við beta-galactosidase
og permeasi til að brjóta laktósa í galaktósa og glúkósa og bakterían getur þannig notað glúkósa sem næringu
Venjulega tjáð í litlu magni
en við tjáningu þúsundfaldast við viðbót laktósa í ætið
hvernig verður bæling á genatjáningu
Bæliprótein sem myndað
er af lacI geninu myndar
tetramer og lokar geninu
Bælipróteinið binst síðan
við operator hluta operons
þannig slökkvum við á tjáninug
EN ef að laktósi kemur inn bindist hann við repressor og getur þa umritun átt sér stað
Operator og promoter
mynda saman
stjórnsvæðin (control
sites
Lac operon örvaður þegar E. coli hefur lactose sem kolefnisgjafa af því að hann bindist operator og getum þá umritað
Lac prótein nýmyndun bæld með glúkósa
Lac velur frekar glúkósa ef hann er til staðar
E.coli hefur 2 stýrisvæði sem greina glúkósa sem eru:
RNA polymerasa bindi set (lacP) og
catabolite activator protein (CAP) bindi set
ef það er mikið af glúkósa í ætinu að þá er er prótein sem heitir adenylate cyclasi sem breytir ATP í cAMP
ef það er mikið af glúkósa þá er hann óvirkur og þá myndast ekki cAMP
cAMP bindist CAP próteininu og setjast á P-set og það er nauðsynlegt til að hjálpa pólýmerasanum að komast áfram og umritun hefst
