Reglering Transkription Flashcards
Hur vet cellen vilka gener den ska uttrycka?
10% av alla proetinkodande gener regleras av transkriptionsfaktorer
Transkriptionsfaktorerna binder till ett cis-regulatorisk sekvens på DNA:t
Hur vet transkriptionsfaktorerna till vilken cis-regulatorisk sekvens de ska binda?
Varje transkriptionsfaktor binder till en/flera sekvenser som är specifika för just denna transkriptionsfaktor
De flesta transkriptionsfaktorer binder in till major groov på DNA:t i olika typer av DNA-bindande motif
Några exempel på DNA bindande motif?
Zink-finger
Helix-turn-helix
Leucin-zipper
Basic helix-loop-helix
Vad är NF(kappa)B?
En transkriptionsfaktor som aktiverar immuna reaktioner som inflammation och cellväxt.
Har en viktig roll i t.ex. astma och diabetes
Ligger inaktiv i cytoplasman och aktiveras av t.ex. bakteriella produkter, oxidanter, UV-strålning
- när den aktiveras får den komme in i cellkärnan och starta transkription
Vad är p53?
An transkriptionsfaktor som vanligtvis alltid uttrycks i cellen men bryts ner av ubiquitinering av Mdm2 när den inte behövs
Aktiveras vid DNA skada av ATM och vid överdriven prolifiering av ARF (genom inhibering av Mdm2)
Leder till aktivation av p21 (blockerar cellcykel)
Bax, Puma = apoptos
Vad kallas en cis-regulatorisk sekvens dit en aktivator binder?
Enhancer
Vad kallas de cis-regulatorisk sekv dit en repressor binder?
Silencer
Hur binder coaktivatorer och corepressorer in till en cis-regulatorisk sekv?
De känner inte själv igen cis-regulatoriska sekv utan binds in av aktivatorn/repressorn
Vad är ett operon?
Ett operon är flera gener som ligger efter varandra i ett genom och styrs av samma promotor
Varför bildas transkriptionsfaktorerna ofta heterodimerer?
Därför att den cis-regulatoriska seknv den så måste känna igen/baspara med blir större och inbindingen mer noggrann
Hur fungerar en transkriptionsaktivator
Aktiverar transkription av genen genom:
Att hjälpa till att binda in och attrahera DNA-pol II vid promotorn
De kan antingen binda in direkt till promotorregionen eller binda in via en mediator
Kan binda in och frigöra DNA:t från histoner
Hjälpa till att frisläppa DNA-pol från promotorsekvensen /eller om DNA-pol har fastnat ngnstanns
Hur fungerar en transkriptionsrepressor?
Konkurrera med en aktivator om att binda till en cis-regulatorisk sekvens
Blockera aktivatorns funktion
Blockera inbindning av GTF
Rekrytera ett histonmodifiernade komplex som packar kromatinet vid promotorsekv
Rekrytera deacetylas - eftersom acetylering av histoner initierar transkription får detta motsatt effekt
Rekrytering av metyltransferas som metylerrar histoner - vilket attreherar proteiner som binder in och stabiliserar
Vad menas med synergi mellan transkriptionsregulatorerna?
Att flera transkriptionsfaktorer får en starkare effekt tillsammans än var för sig
Vad är en insulatorsekvens?
Bildar loopar av en gen i DNA:t för att hålla isär de från andra gener
Blockerar kommunikation så att transkriptionsregulatorn för en gen inte påverkar genuttrycket för en annan gen.
Vad är en barriärsekvens?
Bildar en barriär som förhindrar spridning av heterokromatin
Hur kan transkriptionsfaktorer som binder långt från promotorn påverka genuttrycket av en gen?
Genom så kallad ”DNA-looping”
När transkriptionsfaktorer binder in genom att bilda en loop kan ge antingen interagera genom Mediatorn, GFT eller RNA-pol
Vad är Mediatorn?
En mellanhand mellan transkriptionsfaktorer/Co-faktorer och RNA-pol
Vad är Locus control region?
En DNA-region med flera cis-regulatoriska sekvenser som påverkar genuttrycket av flera länkade gener
Nämn ett sätt för cellen att överföra genexpressionsmönster till dottercellen
Metylering
Hur går överföring av genexpressionsmönster mha Metylering till?
Metylering sker på Cystein och vanligtvis i sekvensen CG
När cellen delar på sig kommer de metylerade strängarna att fungera som templat för dottercellen som får samma metyleringsmönster mha enzymet Mainteinance metyl transferas
Vad gör Mainteinance Metyl Transferas?
Metylerar dottercellen efter de metyleringsmönster som ärvts av modercellen (templatet)
Hur kan metylering på cystein reglera genuttrycket?
Metylgruppen på Cystein kommer ligga i major groove och förhindra inbindning av protein som t.ex. transkriptionsfaktorer
Metyleringarna kan också attrahera kromatin och histonmodifierande enzym som packar kromatinet
Metylering tystar vanligtvis genuttryck - men kan aktivera om metyleringen sker på t.ex. en insulatorsekven
Vad är housekeeping- gener?
Gener som kodar för proteiner som är essentiella för cellens överlevnad
Vad är genomisk inprinting
Att metylering (som är skyddad mot demetylering) tystar eller aktiverar en allel av en gen.
Detta sker efter fertilization och betyder att endast allelen från mamma eller pappa kommer uttryckas
Metyleringen kan tysta eller aktivera - om metyleringen t.ex. sker på en insulatorsekvens som vanligtvis hindrar aktivering
Vad splicas bort, introner eller exoner?
Introner splicas bort
Vad innebär alternativ RNA splicing?
Att pre-mRNA kan splicas olika och därmed ge uttryck för olika protein
Regulatoriska protein antingen hindrar splicosomen att binda in till en splice site eller hjälper den att binda in till ett vanligts översett splice site
Exoner kan hoppas över eller så kan endast halva introner splicas etc
Vad är CTD?
C-teminala domänet
Vad innebär den fosforylering av CTD som sker av FTIIH?
Fosforyleringen ger en strukturförändring som gör att de proteiner som bundit in under transkriptionsstart dissocieras och nya proteiner som hjälper till med elongering och mRNA processning binder in.
Proteinerna som ska processera det pre-mRNA:t hoppar över från CTD till det pre-mRNA när det kommer ut från polymerasets aktiva säte
Vilka är de post/co-transkriptionella modifieringarna och i vilken ordning sker de?
5’capping
Splicing
3’polyadenylering
Vad är 5’capping och går den till?
När RNA-pol II har bildat 25 nk av mRNA kommer 5’-änden att modifieras genom ett ”cap” som består av en modifierad guanin (metylering)
Möjliggör att mRNA kan transporteras ut ur cellkärnan och att 5’änden kan lokaliseras vid translationsinitiering
Vad innebär 3’polyadenylering och hur går det till?
Sker post-transkriptionellt och behövs för mRNA:ts transport ut ur cellkärnan
Proteiner från polymerasets CTD kommer att klyva av mRNA:t
mRNA:t kommer nu få en svans av 100-200 A-nk, detta görs av poly-A-polymeras
Kräver inget templat men ATP
När svansen är på plats kommer Poly-A-binding proteins att binda in
När definieras pre-mRNA som mRNA?
När intronerna är borttagna och 5’ och 3’-änden är modifierade
Vilka 3 kända sekvenser behövs för att splicosomen ska veta var den ska splica?
5’ splicesite vid intronens start
3’ splicesite vid intronens slut
Branch point = en specifik adenin
Hur sker splicing-reaktionen?
1.
U1 nsRNP basparar med 5’ splice site
BBP (branchpoint-binding protein) och U2AF känner igen branch-point
2.
BBP och U2AF ersätts med U2 snRNP som basparar med 3’ splicesite
3.
Trion av U4/U6 och U5 snRNP reagerar nu med 5’ splice site
Bindningen mellan U4/U6 bryts och
U1 byts ut mot U6
U1 och U4 dissocierar
detta skapar den aktiva siten och katalyserar den första fosforyltransferas reaktionen
- Efter avslutat splicing kommer splicosomen att assistera inbindning av exon junction complex (EJC) som behövs för att markera en lyckad splicing
Kräven splicing ATP?
Ingen energi behövs för att flytta bindingar
ATP behövs för att forma och arrangera splicosomen t.ex. för att skapa det aktiva sätet
ATP behövs också för att frigöra snRNP efter avslutad splicing
Hur är splicosomen uppbyggd?
Består av snRNP vilket är snRNA (small nuclear RNA) som har bildat komplex med proteiner
SnRNP basparar med RNA sekvenser vid 3’,5’-splicesite och branchpoint
Vad är RNA interferens?
RNAi är korta RNA-kedjor på 20-30 nk som genom basparning binder till RNA i cellen och på så sätt kan reglera genuttrycket - tysta gener
Ge exempel på RNA interferens
—> Ett exempel är microRNA (miRNA) som är korta dubbelsträngade RNA där den ena strängen bildar RISC (RNA-silencing complex) med andra proteiner
- detta reglerar ca 1/3 av människans proteoinkodande gener
—> Dubbelsträngat RNA från inkräktare som virus attragerar Dicer - som klipper upp virus RNA:t till enkelsträngade sm bitar kallade (siRNA)
RISC kan sedan binda in den enda virus-strängen och använda den för att hitta resten av virus RNA:t för att bryta ner det
