Post-Transkriptionelle Regulation der Genexpression

Question 1

Wo findet in Eukaryoten die
1. Prä-mRNA-Synthese
2. Translation
statt?

Answer 1

1. Nucleus
2. Cytoplasma an Ribosomen

Question 2

Was sind post-transkriptionelle Seiten der Regulation?

Answer 2

• Modifikation des 3‘ Endes der prä-mRNA
• Splicing der prä-mRNA
• Transport der prä-mRNA
• Initiation der Translation
• RNA-Interferenz

Question 3

Wann erfolgt der Einbau der 5’ Cap-Struktur und wofür ist sie notwendig?

Answer 3

◼ Am 5‘ Ende der Prä- mRNA
◼ erfolgt nach Einbau der ersten 30 Nukleotide der mRNA
◼ notwendig für die Bindung an die 40 S Untereinheit der Ribosomen
◼ Stabilisierung der mRNA

Question 4

Was ist der Ablauf der Polyadenylierung des 3’-Endes und welche Proteine sind involviert?

Answer 4

◼ Prä-mRNA wird mittels Endonukleasen zwischen AAUAAA und einem GU reichen Element geschnitten
◼ CPSF Protein: Bindet an AAUAAA und schneidet 10-30 nt downstream der AAUAAA Sequenz
◼ ein Poly A Schwanz mit bis zu 500 A-Resten wird angehängt

Proteins involved:
CPSF: cleavage/polyadenylation
specificity factor
CstF: cleavage stimulation factor
PAP: polyadenylate polymerase
PAB2: polyadenylate binding protein 2
CFI: cleavage factor I
CFII: cleavage factor II

Question 5

Was passiert beim Splicing der Pre-mRNA? und wie viele Introns hat Humanes Dystrophin?

Answer 5

Introns werden aus der Prä- mRNA entfernt

Humanes Dystrophin hat 50 Introns

Question 6

Was ist der Mechanismus des Splicens?

Answer 6

Das Splicing erfolgt im Splicosom
❑ Protein-Nukleinsäure (kleine RNAs- U1, U2, U4, U5, U6) Komplex

Mechanismus
◼ U1-snRNA bindet an die 5‘
Spleißstelle
◼ U2-snRNA bindet an die
Verzweigungsstelle
◼ Komplex aus U4-, U5-, U6-
snRNA bindet – formt das
fertige Spleißosom

Question 7

Was passiert bei der positiven Kontrolle des Splicens?

Answer 7

❑ Aktivatorprotein: spezifische Serin/Arginin Proteine (SR – Splice Regulator)
❑ bindet an die RNA und ermöglicht Spleißen

Question 8

Was passiert bei der negativen Kontrolle des Splicens?

Answer 8

❑ Repressorprotein: heterogene nucleäre Ribonucleoproteine (hnRNP)
❑ Verhindern die Bindung der snRNPs
❑ verhindern den Transport ungesplicter prä-mRNA in das Zytoplasma

Question 9

Was ist der Hauptmechanismus der Regulationsignales des Splicens und um welche Signale handelt es sich?

Answer 9

Hauptmechanismus: Phosphorylierung der Serine in den SR-Proteinen

Signale: Hormone, Immunsystem, neuronale Depolarisation und Stressoren

Question 10

Was ist der Mechanismus des Rev-Proteins im HIV-Processing?

Answer 10

❑ Frühe Phase der Transkription
◼ 2 kb lange gespleißte Transkripte kommen ins Zytoplasma
❑ kodieren für Rev, Tat, Nef (regul. Proteine)
❑ Rev-Konzentration steigt
❑ Rev bindet an REV Response
Element (RRE) der viralen RNA
◼ Unterbindet das Speißen
◼ Lange Transkripte (9kb – ungespleißt bzw. 4 kb – einfach gespeißt) erscheinen im Zytosol
❑ kodieren für Strukturproteine