molecular biolology 4 Flashcards
ממה נובע תכונות שונות אצל יצורים שונם?
הבדלים נובעים משינויים ברמת הסינתזה של
RNA
ברמת הביטוי של חלבוני ובשחבור חליפי.
אילו ניסויים עשו כדי להוכיח שתאים מכילים את אותו די אן איי ?
- מתא צפרדע ממויין לחלוטין לתוך ביצית שהגרעין שלה הוסר, והתקבל ראשן שלם ומתפקד המכיל את כל סוגי התאים הנדרשים – מכאן שהתא הממויין לא איבד חלקי דנ”א חיוניים לחיים ולהפתחות התקינה
- הודגם כי תאים ממוינים לחלוטין מצמח בוגר יכולים לתת עובר וצמח שלם לחלוטין – כלומר הם עוברים דה-דיפרנציאציה.
- בו הוסר כישור החלוקה במיוזה של ביצית לא מופרית וגרעין מתאי אפיתל של חצוצרה הוחדר לביצית ועבר איחוי בעזרת פולס חשמלי – פעולה שגרמה ליצירת זיגוטה והתפתחות עובר שלם (ניסוי זה בוצע גם בכבשים, עכברים וכלבים) – העגלים שנוצרו כולם זהים לחלוטין לפרה המקורית ממנה נלקחו תאי האפיתל של החצוצרה (פרה שונה מהפרה שתרמה את הביצית).
האם תאים שונים יכולים לבטא
rna
זהה?
ואם כן איזה
rna
זה?
של גנים חיוניים – למשל גנים של חלבונים ריבוזומאלים, גנים המקודדים ליחידות של
RNA או DNA
פולימראז, גנים המקודדים לחלבוני תיקון של
DNA, גנים המקודדים לאנזימים מטבוליים בסיסיים, גנים המקודדים לשלד התא .
לתת דוגמאות ל-
rna
שונה שתאים שונים יכולים לבטא?
והאם זה קיים רק עבור חלבונים ?
ם זאת, גנים מסוימים מתבטאים ברקמות או בסוגי תאים מומחים – כך למשל המוגלובין מתבטא בעיקר בכדוריות דם אדומות, טירוזין-אמינו-טראנספראז ,גן שאחראי לפירוק טירוזין, קיים בעיקר בכבד ובקושי ניתן למצוא אותו ברקמות אחרות. זה נכון לא רק לגנים המקודדים לחלבון, אלא גם לגנים המקודדים ל אר אן אי מסויימים.
כמה גנים מבוטאים בזמן נתון?
30-60 אחוז הגנים
איפה יכולים להיעשות שינויים ב-
rna
מאורגניזם אחד לאחר?
- רמות ביטוי -
mrna
- מודיפיקציות שקורות אחרי התרגום ב-
mrna
post translational modofocation
מודיפיקציות לאחר התרגום
האם תא יכול לשנות דגם ביטוי ומה שהוא מבטא בהתאם לסיגנאל חיצוני <
כן
אילו בקרות נעשות על ה-
mrna
ומה היא הבקרה החשובה ביותר?
- בקרת שעתוק – האם, מתי וכמה כל גן משועתק בתא מסויים.
- בקרת עיבוד
RNA –
מודיפיקציות שונות, שחבור חליפי שונה יכול להוביל לתוצרים שונים.
3.בקרה על המיקום
ה RNA
והוצאתו החוצה – בחירה אילו מולקולות
RNA
מוצאות החוצה לציטוזול ולאן הן מגיעות בתא.
- בקרת תרגום – מי מהמולקולות של
ה mRNA
תתורגם, מתי ובאיזה מיקום.
- בקרת יציבות של
ה mRNA
– באיזו תדירות וקצב מולקולת
mRNA
תעבור דגרדציה.
- בקרת פעילות על החלבון – שליטה מתי, תחת אילו תנאים, ובאיזה מודיפיקציות יעבוד חלבון וכן מתי הוא יפורק או שפעילותו תושהה.
החשובה ביותר היא שיעתוק
כיצד רצפי בקרה עובדים?
עובדי בציס- על אותו הכרומוזום
מה רצפי בקרה קושרים?
פאקטורי שיעתוק
כמה אחוז מהגנים הם פאקטורי שיעתוק?
עשרה
איפה יושבים רצפי הבקרה של הגנים?
במעלה הזרם למוצא השכפול
רוב הגנים מבוקרים עי מספר רב של פאקטורי שיעתוק או מעט פאקטורי שיעתוק
מספר רב
איך פאקטורי השיעתוק מזהים את רצפי הבקרה ?
ולמה?
על פי התעלה הגדולה
חלבונים מזהי רצף זקוקים לגישה לדו גדיל ויכולים לזהות את הדפוס הספציפי של קשרי מימן, מי תורם ומי מקבל מימן ואף אלמנטים הידרופוביים המצויים על התעלות באופן ספציפי, אך התעלה הגדולה היא רחבה יותר (ועל פי מקורות אחרים גם רדודה יותר ובולטת לפני השטח) ומכילה יותר אלמנטים שניתן לזהות.
על כמה אלמנטים מזהי רצף חלבון מזהה רצף צריך לעבור אינטראקציה ?
20
האם האינראקציה של חלבון ודי אן היא חזקה או חלשה?
בעיקרון חלשה- אבל כאשר יש המון אינטראקציות אז זה מתחזק
אילו מוטיבים שמורים גילו אצל החלבונים שהם מזהי רצף?
שיש להם מוטיבים כמו אלפא הליקס וסדין בטא
helix turn helix
זהו פקטור שעתוק שהתגלה בחיידקים אך קיים גם במאות פקטורי שעתוק יוקריוטים. הוא מכיל 2 הליקסים – האחד יותר אמיני והשני יותר קרבוקסילי. ההליקס הקרבוקסילי (באדום) הוא זה שמזהה את הרצף מאחר והוא מתאים לתעלה הגדולה. פקטורי שעתוק שונים המכילים את המוטיב כוללים בתוכם רצף שונה של חומצות אמינו המאפשרות זיהוי של רצפים שונים בהתאם לתפקידם.
homeodomain
איפה הם התגלו?
מה הם הגנים שעליהם הם שומרים?
ואיפה הוא יכול להיקשר ?
בדרוזופילה
גנים של התמיינות בעובר
לתעלה הקטנה
חלבוני אלפא לאוצין
ממה הם מורכבים
ואיך הם תופסים את הדי אן איי
שני מוניומרים של אלפא הליקס שיוצרים
coiled coil
ויש ביניהם אינטאקציות הירופוביות שנעשו עי ליאוצין
ובהמשך הם מופרדים אחג מהשני ומחזיקים את הדי אן איי כמו אטב
חלבוני זיהוי מסוג סדין בטא
איך הם נכנסים לתעלה הגדולה
מה עוזר להם להיקשר למקומות שונים בדי אן איי
איך קוראים למולקולה שמשפעלת את הפקטור?
עם הבטא שיטס שלהם הם מזהים רצפים ונכנסים לתעלה הגדולה
רצף ח”א מזהה רצפים שונים בדי אן איי
s-adenosyl metionine
מהי אצבע אבץ?
מה המשפחה הזאת מכילה? למה?
איך היא נכנסת לדי אן איי?
האם אלו אינטראקציות חזקות?
משפחה זו של פקטורי שעתוק מכילה מתכת אבץ
Zn2+
המשמשת לאחיזה באלפא הליקס ובסדין בטא יחיד בזכות קשרים קורדינטיביים שהאבץ יוצר עם שיירי ציסטאין של סדין בטא והיסטידין של אלפא הליקס. ההליקס נמתח על גבי התעלה הגדולה ויוצר איתה אינטראקציות המזהות את הרצף. אינטראקציות אלו עם הדנ”א נחשבות חזקות מאוד וספציפיות מאוד.
למה הליקס לופ הליקס קשורים?
מה הם מכילים ?
ועם איזה תעלה הם יוצרים אינטאקציה ?
חלבונים אלו קשורים לרוכסן לאוצין. הם מכילים הליקס קטן והליקס גדול המחוברים אחד לשני דרך לולאה. הלולאה יכולה להימתח על מנת לאפשר דימריזציה נוחה לחלבונים הללו. הדימרים יכולים להיות הומודימרים או הטרודימרים. ההליקס הארוך יוצר אינטראקציה עם התעלה הגדולה של הדנ”א.
פאקטורי שיעתוק עובדים כדימרים או מונומרים?
דימרים
כמה בסיסים כל מונומר בפאקטור שיעותוק מזה בדרכ?
6-8
האם פאקטורי שיעתוק מזהים רצף אחד ויחיד?
לא ולא
פקטורי שעתוק לא מזהים רצף אחד ויחיד אלא אוסף של רצפים שמאוד דומים אחד לשני, עם העדפה לרצף אחד אופטימאלי.
מה היה קורה אם פאקטורי שיעתוק היו מונומרים?
והאם זה טוב?
, הם היו יכולים להיקשר ללא מעט רצפים דומים לרצף שהם אמורים לזהות, כולל רצפים אקראיים בגנום.
לא זה לא טוב, המטרה שהם יהיו ספציפים
שני רצפים שהם דומים יזוהו עי הומודימר או הטרודימר?
הומודימר
שני רצפים שהם שונים יזוהו ע”י הטרודימר או הומודימר?
הטרודימר
באיזה צורה מתחברים הפאקטורי שיעתוק?
בצורה קואופרטיבית
האם הפאקטורי שיעתוק בתא הם בצורה של מונומרים או דימרים?
ולמה?
מונומרים
כי הם מתחברים בצורה של
all or none
ככה שאנו מבטיחים שאתרים קושרי די אן איי בציס יהיו מלאים לחלוטין או ריקים לחלוטין
איזה גרף מתאר בצורה הטובה ביותר איך פאקטור שיעתוק נוהג בתוך תא
הימני
למה פאקטורי שיעתוק נוהגים להיקשר טוב יותר ולמה? לדי אן איי ערום או עם נוקליאוזומים?
פקטורי שעתוק נוטים לקשור דנ”א ערום טוב יותר מאשר דנ”א ארוז בנוקלאוזום משתי סיבות:
- פני השטח של הרצפים בציס מופרע על ידי נוקלאוזומים, בעיקר כאשר התעלה הגדולה פונה כלפי פנים (=הליבה החלבונית).
- מרבית פקטורי השעתוק גורמים לעיוות ושינוי מבני בדנ”א כאשר הם מתיישבים עליו, פעולה הפוכה למבנה ההדוק המיוצב על ידי הנוקלאוזום. למשל חלק גדול מפקטור השעתוק יוצרים “קינק” בדנ”א כאשר הם נקשרים.
כיצד נקשרים פקטורי השיעתוק לדי אן איי אם הם לא יכולים דרך הנוקליאוזום?
- בקצה של הנוקליאוזום יש די אן איי שנושם וקל לתפוס אותו, דבר היכול לגרום לקישור קואופרטיבי
לפעמים ההפרעה כל כך גדולב עד שההיסטוני מתנתקים מהדי אן איי .
- לפעמים יש גיוס של
crc
כמה זוגות בסיסים מכיל גנום של אי קולי?
4.6 מליון זוגות מליון בסיסים ו-4300 גנים
איך חיידקים מארגנים את הגנום שלהם?
באופרונים
מה הם אופרונים?
אלו הן יחידות גנומיות המכילות מספר אזורים מקודדים לחלבון המצויים תחת אותה בקרה
האם ניתן למצוא באיאוקריוטים אופרונים?
ניתן אבל נדיר מאוד
למה מקודד אופרון הטריפטופן?
לחמישה אנזימים הפועלים ברצף אחד אחרי השני לביוסינתזה של החומצה האמינית טריפטופן.
מתי נרצה לשעתק את אופרון הטריפתופן?
כאשר אין טריפטופן בתא או יותר נכון, כאשר ריכוז הטריפטופן נמוך – נרצה לשעתק את האופרון ולסנתז את החומצה האמינית טריפטופן.
כאשר יש טריפטופן בעודף נרצה למנוע את השעתוק כיוון שזה בזבזני.
מה היא הבקרה השלילית על טרפטופן?
פרומוטר של האופרון מכיל רצף המצוי בדיוק בין 10- לבין 35- וקרוי אופרטור. האופרטור (רצף המצוי בציס) משמש לקישור לרפרסור של האופרון. הרפרסור יכול להיקשר לאופרטור ולמנוע שעתוק רק אם הוא קשור בעצמו למספר מולקולות של טריפטופן. הרפרסור הוא בעצם חלבון אלוסטרי. כאשר טריפטופן נקשרת לרפרסור היא מובילה לשינוי במבנה המרחבי ומאפשרת לרפרסור לקשור את האופרטור.
הגן שמקודד לרפרסור של הטריפטופן הוא גן שכל הזמן משועתק [נכון או לא נכון]
נכון
מה קורה כאשר יש עודף קל של טירפטופן אך הוא לא מספיק כדי להיקשר לרפרסור?
המערכת מצאה דרך להתמודד עם זה ולנטרל את השעתוק בזכות הרצף
trp L
שמורכב מ-4 אזורים (1-4): רצף מס’ 1 מכיל מסגרת קריאה המקודדת ל 14 חומצות אמינו וקודון סיום. שני קודונים מקודדים לחומצה האמינית טריפטופן. כאשר השעתוק מתחיל, בהיעדר רפרסור, הריבוזום מתלבש על קודון ההתחלה ומתחיל לתרגם, זאת בזכות העובדה כי השעתוק בפרוקריוטים חופף בזמן ובמרחב
מה יכול לקרות כאשר יש טריפטופן בכמות בינונית?
הריבוזום יגיע לקודוני טריפטופן ויתרגם בלא מפריע.
הריבוזום יגיע לקודון הסיום הקרוב לרצף 2, ויבצע טרמינציית תרגום אשר תפריע לרצף 2 להזדווג עם 3, כך שרצף 3 יזדווג עם רצף 4, פעולה שתיצור
stem and loop
ויגרור טרמינציית שעתוק.
מה קורה כאשר יש טריפטופן בכמות ממש נמוכה או בכלל אין?
הריבוזום יגיע לקודוני הטריפטופן ויתקע שם. ככל שיש מחסור חמור יותר, כך הוא יישאר על הקודונים הללו זמן רב יותר.
בזמן שהריבוזום תקוע מאחור, רצף 2, שמקרה זה אינו מופרע, יוצר זיווגי בסיסים חלקיים עם רצף 3, שאינם יוצרים מבנה מרחבי מסודר.
כך נמנעת בעצם הופעת הגזע והלולאה והשעתוק רשאי להמשיך אל עבר הגנים הסטרוקטוראלים.
אילו שתי דרכים ניתן להשתיק את מנגנון הטריפטופן?
- עי רפרסור
- אטונואציה - נוצרת טרמינציית שיעתוק עי זיווגי בסיסים של 2 עם 3 ו-3 עם 4 והיא נמצאת דאון סטרים לאופרייטור
לאיזה שלושה אינזים אופרון הלקטוז מקודד? ומה תפקידם?
lac z -
קודד לאנזים בטא-גלקטוזידאז אשר מפרק את הלקטוז לגלוקוז ולגלקטוז
lac y-
מקודד לפרמאז, שהוא טרנספורטר שמכניס לקטוז לתאי החיידק
lac a-
מקודד לאנזים בשם טראנס-אצטילאז – אנזים שאינו קשור לאופרון ככל הנראה ולא ברור מדוע הוא חלק ממנו.
מתי אופרון הלקטוז יעבוד?
כאשר אין גלוקוז
מה היא הבקרה השלילית של אופרון הלקטוז?
הרפרסור של האופרון, המתחבר לאופרטור, משופעל תמיד, אלא אם יש נוכחות של לקטוז. לקטוז מעכב את הרפרסור כאשר הוא נוכח בסביבה, הרפרסור יורד מהאופרטור וכעת החסימה הפיסית שהוא ביצע על רנ”א פולימראז נמנעת.
מה היא הבקרה החיובית על אופרון הלקטוז?
הפרומוטר של האופרון הוא פרומוטר לא חזק. הוא זקוק לסיוע של חלבון רגולטורי מסוג אקטיבטור. האקטיבטור קרוי
CAP
אשר משופעל בזכות עליה ב
cAMP
הנגרמת במצב מטבולי שבו ריכוז הגלוקוז נמוך. כאשר ריכוז הגלוקוז נמוך, החיידק מתחיל לייצר
c
AMP אשר נקשר לאקטיבטור שהוא חלבון אלוסטרי. כתוצאה מהקישור
CAP
משופעל ונקשר באתר המצוי במעלה הזרם לפרומוטר (רצף הפועל בציס). הקישור של
CAP
לפרומוטר מעלה את האפיניות של הפולימראז לפרומוטר פי 1000.
מה דומה בין מנגנון האופרון בטריפטופן למנגנון האופרון הלקטוז?
בדומה ל Trp repressor
גם
CAP
קושר את הדנ”א דרך
Helix-turn-Helix motive,
גם הוא קושר מולקולה אלוסטרית שמשפעלת אותו וגורמת לו להיקשר לרצף רגולטורי המצוי בציס.
האם יכול לקרות מצב שבו רצפי הבקרה רחוקים מהגן המשועתק? ואם כן תני לי דוגמה
כן
nrtc
והוא אקטיבטור עי
dna looping
איזה רצפים משמשים לבקרה באיאוקריוטים?
רצפים המצויים בציס
מה ההבדלים בין פאקטורי שיעתוק באיאוקריוטים לפרוקריוטים?
- מדובר בהרבה יותר רצפים המצויים בציס – לפעמים עשרות של כאלו, בעיקר באורגניזמים רב תאיים.
- הרצפים המצויים בציס יכולים להיות מאוד מרוחקים אחד מהשני ומהגן, לפעמים באלפי ועשרות אלפי נוקלאוטידים הרחק מהפרומוטר. לכן
DNA looping
היא טכניקה שנמצא אותה בשימוש בכמעט כל התחלות השעתוק ביוקריוטים. לעיתים הרצפים הללו מצויים בתוך אינטרונים ולעיתים אף צמודים לפרומוטר.
- מדובר בהרבה יותר חלבונים המרכיבים קומפלקסים ענקיים הנקשרים אחד לשני ולרצפים
- ההשפעה של פקטורי השעתוק, אקטיבטורים ורפרסורים, היא לרוב איננה ישירה על רנ”א פולימראז (בעוד שלהזכירכם – בפרוקריוטים אכן היה מדובר באינטארקציה ישירה). לרוב היא כוללת השפעה על חלבוני עזר, כולל היסטונים.
- יוקריוטים חייבים להתגבר על המחסום המצוי בכרומטין עצמו. כל הדנ”א ארוז בנוקלאוזומים ובדחיסות מורכבות יותר ועל כן על היוקריוט להשפיע על מבנה הכרומטין.
- ביוקריוטים אופרונים הם נדירים. במקום זה כל גן מבוקר בנפרד – דבר המגביר את הוריאביליות של הביטוי הגנטי באורגניזם רב תאי.
Gene control Region
רנ”א פולימראז 2 משעתק את כל הגנים המקודדים לחלבון ועוד גנים רבים נוספים. לשם כך הוא נעזר בלפחות 5 פקטורי שעתוק כלליים בעוד שפולימראז חיידקי נעזר רק בפקטור שעתוק כללי אחד (סיגמא). לכל גן יש פרומוטר אחד ומספר רצפי רגולציה הפועלים בציס. כל אלו ביחד נחשבים
Gene control Region
על מה משפיעים רצפי הבקרה בציס באיאוקריוטים?
הרצפים בציס ביוקריוטים לרוב משפיעים על קצב הרכבת קומפלקס השעתוק כולל הפולימראז ופקטורי השעתוק הכלליים על גבי הפרומוטר.
איפה נמצאים הרצפים בציס של האיאוקריוטים?
הרצפים המצויים בציס
, 1.חלקם עוברים שעתוק (אבל לעולם לא מתורגמים) ומצויים לעיתים באינטרונים,
- לעיתים רצפים כאלו שעוברים שעתוק משמשים כאתרי קישור
ל lncRNA
מה משותף לכל הגנים ?
מה שונה מגן לגן?
דאי לזכור שהמדיאטור ופקטורי השעתוק הכלליים הם אחידים לכל הגנים שפולימראז 2 משעתק, הרגולטורים (פקטורי השעתוק) הם ספציפיים לכל גן וגן.
מה הם קו אקטיבטורים וקו רפרסורים?
אלו הם חלבונים שאינם מזהים רצף והקישור לדנ”א נעשה בזכות פקטורי השעתוק והדומיינים קושרי הדנ”א שלהם
מתי נצפה למצוא שהקואקטיבטורים או הקו רפרסורים קשורים לרפרסור או לאקטיבטור
כאשר האקטיבטור או הריפרסור כבר קשורים לדי אן איי
מה הם
Enhancers
אלו הם רצפי ציס הקושרים פקטורי שעתוק משפעלים – אקטיבטורים
היכן נמצאים ה-
enhancers?
צפים אלו יכולים להימצא במרחק של עשרות אלפי נוקלאוטידים מהגן אותו הם משפעלים ויוצרים
DNA looping.
מה הוא תפקיד פקטורי השיעתוק באיאוקריוטים?
הוא להגביר את קצב איניציאציית השעתוק
אילו קו אקטיבטורים יכולים להיות?
- הרגולטורים הללו יכולים להשפיע על דגם השעתוק על ידי גיוס הפולימראז לפרומוטר או לחלופין על ידי זירוז השחרור שלו מהפרומוטר
2.
כדי לאפשר לשעתוק להתחיל חלק מהרגולטורים אף יקשרו חלק מפקטורי השעתוק הכלליים ויגבירו את הסיכוי שהם יתגייסו לפרומוטר בזכות הלולאה שתיווצר.
3.רובם המכריע דווקא יגייסו קו-אקטיבטורים אשר יבצעו פעילות ביוכימית מסוימת שתגביר שעתוק.
מי הוא המדיאטור?
קו אקטיבטור חשוב אשר בנוי מ-30 יחידות, הוא משמש גשר בין כל פאקטורי השיעתוק,והפולימראז
למה פקטורי השיעתוק והפולימראז האיאוקריוטי לא יכולים ככה סתם להיקשר לפרומוטור ?
ומה צריך?
פקטורי השעתוק הכלליים והפולימראז לא יכולים להיקשר ככה סתם לפרומוטר מאחר והדנ”א ארוז בנוקלאוזומים. פקטורי השעתוק הספציפיים משפיעים על מבנה הכרומטין ומאפשרים לדנ”א להיות זמין יותר לקישור.
אילו דרכים עיקריות נועדו על מנת להשפיע על הכרומטין?ומה כל אחת מהם דורשת?
דורש אינטראקציה עם קו אקטיבטור
- מודיפיקציות קוולנטיות על היסטונים – אנזימים המבצעים מודיפיקציות על היסטונים כמו
HAT
חלק מהמודיפיקציות מסייעות לגיוס חלבונים לפרומוטר. מודיפיקציות על ההיסטונים להזכירכם, מגבירות גם את הקישור הקואופרטיבי של פקטורי השעתוק.
- Remodeling
של הנוקלאוזומים – קומפלקס
ה-
CRC
המשתמש ב
ATP.
- הסרת נוקלאוזומים – דורש צ’פרונים של היסטונים.
- החלפת היסטונים בתוך הנוקלאוזומים – צ’פרונים של היסטונים.
מה קורה עם המודיפיקציות לאחר סיום השיעתוק האיאקריוטי?
- חלק מן המודיפיקציות יוסרו מיד לאחר עזיבת פקטורי השעתוק – זה יקרה בעיקר בגנים שהתא רוצה לבקר מקרוב מאד על שעתוקם, למשל פרוטואונקוגנים, או כל גן שהפעלתו תלוי בסיגנאל חיצוני.
- חלק מהמקרים המודיפיקציות הללו יישארו לזמן רב אחרי שפקטורי השעתוק התנתקו מהדנ”א. שינויים אלו גם יורשו לדורות הבאים של אותו התא כפי שכבר ציינתי במצגת מולקולרית א, בהקשר של הזיכרון התאי.
- פעמים רבות מודיפיקציות על גבי ההיסטונים נעשות תוך כדי השעתוק כאשר אנזים המבצע אצטילציה על היסטונים רוכב על גבי הפולימראז. היסטונים אלו יעבור דה אצטילציה ומתילציה מיד לאחר שהפולימראז יעבור על גביהם, בזכות קומפלקס נוסף שיבצע זאת וגם הוא רוכב על הפולימראז, כך שהפולימראז משאיר אחריו נוקלאוזומים שהם עמידים מאוד לשעתוק. זהו מנגנון מדהים המונע רה-איניציאציה של שעתוק . המודיפיקציות הללו משמשות גם כמנגנון בקרה לשחבור חליפי.
מה התפקיד של אקטיבטורים?
- חלקם מגייסים פקטורי שעתוק נוספים.
- חלקם מגייסים את הפולימראז ופקטורי השעתוק הכלליים לפרומוטר.
- חלקם מאיצים את השחרור של הפולימראז מקומפלקס האיניציאציה שלו.
- חלק משחררים את הפולימראז מעצירות אותן הוא מבצע במהלך השעתוק – נפוץ יחסית בבני אדם, שם הפולימראז מתקדם בערך 50 נוקלאוטידים לאחר הפרומוטר ונעצר. הוא זקוק לקו-אקטיבטורים שיישפעלו אותו ויניעו אותו, או לחלופין שיפתחו את הכרומטין שתוקע אותו.
- מודיפיקציות על הכרומטין
- גיוס של פקטורי אלונגציה/לעיתים פקטור השעתוק הוא בעצם פקטור אלונגציה ויש להטעינו על הפולימראז כדי שיוכל להמשיך לשעתק. ישנו יתרון משמעותי לגייס את הפולימראז כבר לפרומוטר ושימתין שם לפקטור אלונגציה או שימתין לשחרור. ככה למשל התא יכול להגיב במהירות לסיגנאלים חיצוניים ולשעתק
RNA
במהירות במקרה הצורך.
האם לכן גן איאוקריוטי יש רגולטור אחד שמפעיל אותו?
לא
מתי פאקטורי שיעתוק יוכלו לפעול?
רק כאשר הם כבר קשורים רצף
באילו דרכים הרפרסורים עובדים?
A – התחרות על אתר הקישור של אקטיבטור. הם נקשרים במקום אקטיבטור אך אין להם אתר המשפעל שעתוק.
B – דיכוי פני השטח של האקטיבטור ומניעת הפעילות שלו.
C – אינטראקציה ישירה עם פקטורי השעתוק הכלליים.
D – גיוס של קומפלקס CRC.
E - גיוס של אנזימים מסוג היסטון דה-אצטילאזות.
F – גיוס של אנזימים מסוג היסטון מתיל-טראנספראזות.
מה הוא אינסולטור?
רצף שמייצרת לולא בדי אן איי כוללת בתוכם את הגנים ואת הרצפים המצויים בציס ומונעים מהרצפים בציס להשפיע על גנים שנמצאים מחוץ ללולאה.
COMMITED CELL
כאשר תא באורגניזם רב תאי “בוחר” לאן הוא מתחיל להתמיין
CELL MEMORY
כאשר תאי בת של תא מסוים זוכרים לאן הם צריכים להתמיין
כיצד קוראים לגן של עובר הדרוזופילה?
eve- even skipped
מה יהיה אם יהי מוטציית בגן
eve?
גורמת להיעדר הופעה של סגמנטים רבים בעובר הדרוזופילה ולכן העובר ימות
מה קורה בשלב העוברי בו הגן העוברי
eve
מתבטא?
בשלב העוברי בו הגן מתבטא העובר הוא בעצם סינסיטיום המכיל הרבה גרעינים בתוך ציטופלזמה משותפת בה פקטורי שעתוק המפוזרים באופן בלתי שווה לאורך העובר. החלוקה הבלתי שווה בעצם יוצרת “אינפורמציה תלוית מיקום” המאפשרת להבדיל בין אזורים שונים של העובר שעתידים להתפתח לאיברים שונים לאורך ציר ה”קדימה אחורה” של העובר. כך למשל גרעין המצוי בחלק הקדמי של העובר יבטא סט גנים שונה בתכלית מאלו המבטא גרעין באזור האמצעי ובאזור האחורי.
איך רצפי הבקרה
eve
עובדים?
הפתחו לקרוא ריכוזים שונים אך מדויקים של פקטורי שעתוק. לאחר שהופעל הוא מחלק את העובר ל 7 סגמנטים מדוייקים, כל סגמנט אורך כ 5-6 גרעינים ברוחב.
מדוע הדרוזופילה מחולקת לשבעה איזורים בזמן ההתפתחות העוברית?
וכיצד גילו זאת?
האזור הרגולטורי של
EVE
הוא די רחב – כ-20,000 בסיסים והוא מכיל מספר רב של רצפים רגולטורים הפועלים בציס, כל רצף כזה חיוני ליצירת סטריפ/סגמנט מסוים זה התגלה בעצם בשורה של ניסויים בו לקחו בכל פעם רצף ספציפי המבקר את
EVE
בציס, והצמידו לו גן מדווח וראו שהגן המדווח לאק זי שהוא כחול מתבטא רק בסטריפ מסוים
כיצד נוצר
strip
של
eve?
הכוונה לסטריפ 2
יש לו 2 ריפרסורים שנקראים קורפל וג’יאנט
ושני אקטיבטורים שנקראים האנצ’בק וביקויד
אם בגרעים מסוים יש יותר קורפל וגיאנט, הסטריפ 2 לא יתבטא
אבל אם יהיה את האקטיבטורים בריכוז יותר גבוהה אזי סטריפ 2 יתבטא
מה התפקיד של
eve
ה-
eve
הור בעצמו פאקטור שיעתוק
אשר אחראי לבטא בתוך הסגמנטים שלו גנים נוספים
כל סגמנט עתיד להתפתח לאיבר מסוים
כיצד מרבית התאים יוצרים דגם שיעתוק?
עי סיגנאל חיצוני
איך מפעילים פאקטורי שיעתוק?
A – על ידי סינתזה של הפקטור עצמו.
B – קשירה של ליגנד.
C – מודיפיקציה קוולנטית כמו זרחון.
D – קישור של תת יחידה שהיא זו היוצרת אינטרקציה עם הדנ”א.
E – זרחון של מעכב ודיכוי הפעילות שלו.
F – דיכוי פעילות של חלבון המונע את כניסתו לגרעין של הפקטור.
G – ביקוע פרוטאליטי וניתוק של חלבון מהממברנה.
מה התמונה הבאה אומרת
התמונה מראה כיצד פאקטורי שיעתוק שונים יכולים ליצור מגוון של תאים
מה קורה כאשר לפאקטור שיעתוק אחד מתווספים עוד פאקטורי שיעתוק?
- וואריאציה
- זיכרון תאי
מה יקרה אם ניקח תא כבד ונתחיל לבטא בו פאקטורי שיעתוק של תאי עצב
תא הכבד יהפוך לתא עצב
מה ההבדל בין תאי פיברובלאסט לתאי שריר?
הם מגיעים שניהם מהמזודרים, לתאים הפיברובלרסטים יש כל מה שצריל על מנת להפוך לתא שריר מלבד פאקטור שיעתוק
מה רואים בתמונה הבאה?
פאקטורי שיעתוק של עין של דרוזופילה אשר שמו אותם על הרגל
האם ניתן להפוך תאים ממויינים לתאי גזע?
ואם כן כיצד?
ipsc
ניתן להשרות על תאים ממויינים להפוך לתאי גזע פלוריפוטנטים בעזרת תכנות מחדש: התהליך עצמו הוא דה-דיפרנציאציה. כל שעל החוקרים היה לבצע הוא בעצם להשרות ביטוי של 3 גנים כדי להשרות יצירת תאי גזע מתאי ממויינים לחלוטין – זה נקרא induced Pluripotent Stem Cells.
הגנים הללו הם בעצם
Master Transcription Regulatorss
פאקטורי השיעתוק הם:
oct.sox.catf
כיצד פקטור שיעתוק יכול לעבוד?
- כל פקטור שעתוק יכול או לקשור רצפים הפעולים בציס הקשורים להתכונות של אותו ספציפי
- לגרום לביטוי של פקטורי שעתוק “במורד הזרם” שהם יקשרו לרצפים הקשורים לביטוי גנים ספציפי עבור כל תא.