Mitokondriell och prokaryot transkription Flashcards
Vad kallas det genom som hittas i en mitokondrie?
Mitokondriellt DNA (mtDNA)
Vilka två olika arvsmassor har humana celler? Varifrån ärvs dessa?
- Nukleärt DNA - ärvs från båda föräldrarna
- Mitokondriellt DNA - ärvs bara från mamman
Mitokondrien var från början en bakterie. Beskriv hur han utvecklades till en organell?
- En anaerob värdcell slukade en aerob bakterie
- Ett symbiotiskt förhållande utvecklades
- Bakterien fann en säker plats med stora mängder substrat för sin energiproduktion
- Värdcellen fick en mer effektiv metabolism
- Ett steg på vägen mot den eukaryota cellen
Hur mycket mitokondriellt DNA respektive nukleärt DNA har vi per cell? Vad har de två genomen för struktur/form?
Nukleärt DNA har 2 kopior / cell, linjära kromosomer
Mitokondriellt DNA har 1000-10 000 kopior / cell, cirkulärt genom
Hur många proteiner kodar mtDNA för? Varför behövs dessa?
13 stycken proteiner
De är viktiga för andningskedjans funktion
Vilken form av excisionsreparationsmekanismen har mtDNA?
Base-excition repair
När kan skador i mtDNA uppstå?
Vid dess replikation (kopiering)
Vad kodar mtDNA för?
- 13 proteiner
- 22 tRNA
- 2 rRNA
Kan mtDNA reparera dubbelsträngs-brott?
Nej, ingen homolog rekombination
Hur kan man manipulera mtDNA inne i cellen?
Det kan man inte
Man kan däremot ta ut proteiner och mtDNA ur cellen och studera dem i provrör
Använder mitokondrien samma RNA-polymeras som det nukleära DNAt?
No, den har ett eget
Vilka är symtomen på mitokondriell sjukdom?
- Muskelsvaghet
- Hörselnedsättning
- Problem med balans och koordination (ataxi)
- Inlärningssvårigheter
- Kramper
- Diabetes
- Påskyndat åldrande
Vad innebär mitokondriell sjukdom?
Att ATP produktionen är nedsatt, på grund av störningar i mitokondriefunktion
Ge exempel på en mitokondriell sjukdom?
- Pearson’s syndrome
- Leber’s hereditary optic neuropathy (LHON)
- Progressive external opthalmoplegia (PEO)
Vad är heteroplasmi?
En blandning av skadade och normala kopior av mtDNA
Vad orsakas LHON (leber’s hereditary optic neuropathy) av och vad händer?
Näthinnans celler slutar fungera
Orsakas av skador på mtDNA, som sänker andningskedjans funktion - lägre ATP
Vad händer / vilka är symtomerna för progressive external ophthalmoplegia (PEO)?
Svaghet i de yttre ögonmusklerna och “exercise intolerance”
Ytterligare symtom är att man tappar hörseln, svårigheter att svälja, ataxia (svårighet med samordning av kroppsrörelser)
Vilka är de huvudsakliga molekylärbiologiska processer som utgör den centrala dogmen?
- Replikation
- Transkription
- Translation
Vad är en template strand? Vad är en non-template strand?
Template strand - den sträng som fungerar som mall, som är icke-kodande
Non-template strand - den kodande strängen som är “samma” som RNA-strängen
Vad är en gen?
En nukleotidsekvens i DNA:t som krävs för syntesen av ett fungerande protein ELLER en RNA-molekyl
Det kallas gen även om det kodar för ett tRNA, rRNA eller andra RNA molekyler
När sker transkription och translation i prokaryoter?
Efter replikation, men samtidigt
Vad gör mRNA?
Messenger RNA “förmedlar” information från DNA:t till protein
mRNA processas inte hos prokaryoter så som det görs hos eukaryoter (ta det sen, fan)
Vad är “housekeeping genes”?
“Housekeeping genes” är gener som alltid är påslagna och som behövs för att bakterien ska fungera normalt
Vad som är påslaget beror på vilka funktioner vi vill åt (“vi som bakterier alltså”)
Vilka olika typer av RNA finns och vad är dess respektive funktion?
Hur kan DNA skrivas om till RNA?
TRANSKRIPTION BITCHES
Vad innebär det att RNA polymeraser kan syntetisera RNA “de novo”?
De behöver ingen primer för att starta RNA syntes
Vilken av DNA:ts strängar kan användas som template strand för RNA syntes?
Båda kan användas
I vilken riktning syntetiseras RNA och DNA?
Från 5’ till 3’ riktning
Hur vet du vilken sträng som är template strand respektive non-template strand?
Den sträng som skrivs av till RNA bestäms av riktningen på RNA polymeraset
Om man inte vet riktningen på RNA polymeraset, kan man inte veta vilken sträng som är template strand
Vad är rare excision repari?
Reparationssystemet som reparerar de fall där U används instället för T
Skillnaden är att T är metylerad och U är inte det
Hur vet RNA polymeraset vilken riktning den ska transkribera?
Riktningen bestäms med hjälp av en promotor
Vad är en promotor?
En promotor är den sekvens framför en gen som reglerar genens uttryck genom att olika genregulatoriska proteiner binder till sekvensen
Promotorsekvensen visar också exakt vart RNA polymeraset ska påbörja transkriptionen
Vad är en transkriptionsenhet?
Den sekvens i DNA:t som transkriberas till RNA
Startar vid promotorn och slutar vid terminatorn
Hur ser en terminatorsekvens ofta ut?
Det är ett GC-rikt område följt av en mängd A/T på raken
Hur hittar RNA polymeraset till promotorn?
Sigma-subenheten av RNA polymeraset styr enzymet till promotorn, där transkriptionen påbörjas
Hur många subenheter består RNA polymeras av?
6 subenheter
Vilka är RNA polymerasets subenheter och vad har de för funktioner?
- Två α (alfa) subenheter binder till reglersekvenser (UP-element, dvs uppströms promotor element)
- β (beta) är den katalytiska subenheten dvs. den som syntetiserar RNA i 5’ till 3’ riktning
- β’ (beta) binder RNA polymeraset till DNA:t
- σ (sigma) styr enzymet till promotorn
- ω (omega) troligtvis nödvändig för RNA polymerasets ”ihopsättning”
Vad är skillnaden på kärnenzymet och holoenzymet?
Kärnenzymet
- binder inte specifikt till promotorn
- binder starkt till icke-specifikt DNA
- utför katalys
Holoenzymet (kärnenzym + sigma-subenhet)
- binder specifikt till promotorn
- svag icke-specifik DNA bindning
- hittar promotorn 10 000 gånger snabbare än kärnenzym
Vilken är den vanligaste sigma-faktorn? Vad är dess funktion?
s70
Uttrycker alla housekeeping genes (= gener som uttrycks hela tiden)
Ge exempel på olika sigma-faktorer och dess funktion?
- s70 - housekeeping
- s54 - styr kvävenivåer i cellen
- s38 - “stationary phase genes”
- s32 - “heat shock genes”
-
s28 - “flagella and chemotaxis genes”
*
Hur är en promotor uppbyggd?
Två olika regioner på vardera 6 baspar som ligger -10, respektive -35 baspar uppströms från transkriptionens startställe
Vad är en konsensus sekvens?
I molekylärbiologi och bioinformatik är konsensussekvensen den beräknade ordningen för de vanligaste resterna, antingen nukleotid eller aminosyra, som finns vid varje position i en sekvensinriktning
Vad är “strong promoters” respektive “weak promoters”?
Strong promoters - nära konsensus sekvensen och spacer
Weak promoters - innehåller flera substitutioner vid -35 och -10 regionerna
Själva transkriptionsförloppet kan kortfattat beskrivas i 6 faser. Vilka är det?
- Bindning till promotorn
- Transkriptionsbubbla bildas
- Initiering av transkriptionen
- Promoter clearance
- Elongering av transkriptionen
- Terminering av transkriptionen
Vad är “promoter clearance”?
När RNA polymeraset lämnar nukleotidsekvensen
Vad är “abortive transkription”?
När RNA polymeraset ramlar av DNA-sekvensen den transkriberar för tidigt
Ge exempel på en elongeringsfaktor för RNA polymeras i bakterier?
NusA
[Ej fråga] Schematisk bild på transkriberande RNA-polymeras
Hur vet RNA polymeraset när det ska sluta transkribera?
Två olika sätt för att terminera transkription hos bakterier:
- Rho-oberoende transkriptionsterminering
- Rho-beroende transkriptionsterminering
Vad innebär Rho-oberoende terminering?
RNA-transkriptionen avstannar när RNA:t bildar en G-C rik “hairpin loop”, som följs av en sträcka med U
Denna struktur gör att RNA:t och RNA-polymeraset lossnar från DNA:t
DNA:t blir åter dubbelsträngat
Vad innebär Rho-beroende terminering?
Rho-proteinet destabiliserar interaktionen mellan DNA och RNA, så att det nysyntetiserade RNA:t frisläpps
