Regulace genové exprese Flashcards

Question

Posttranskripční regulace - 4. Lokalizace mRNA ve specifických místech cytoplasmy

Answer 1

- většinou jde mRNA v cytosolu hned na translaci - může se nejdřív dostat do daného místa a pak se translatovat - potřebné signály jsou v UTR oblasti (untranslated region) - např. transport některých mRNA v různých místech v buňce v embryu Drosophily -> proteinový gradient

Answer 2

- v mRNA dochází k přeměně nukleotidových sekvencí RNA transkriptů - spíše u evolučně starých organismů MITOCHONDRIE TRYPANOZOMY: - inzerce/delece 1 či více U do přesný míst -> modifikace produktu -> jiný protein - gRNA = určují, jaká bude modifikace cílových míst, polyU ocásek - Uridyl transferáza - doplnění chybějících U na základě gRNA předlohy MITOCHONDRIE ROSTLIN: - změna C na U díky gRNA - nejsou inzerce/delece, prostě se někde vserou SAVČÍ APOLIPOPROTEIN B: - 2 varianty proteinu - jaterní varianta Apo-B100 = kodon CAA - střevní varianta Apo-B48 = editací změna CAA na UAA -> STOP kodon - specifické enzymy ADAR (adenosin deaminase acting on RNA) - ADAR2 editace v mozku (delecí ADAR2 u myši vznikla epilepsie)

Answer 3

- více komplikovaný organismus -> delší životnost a variabilita mRNA - primitivnější organismus -> malá životnost mRNA -> rychlá reakce na prostředí - před PolyA ocáskem je netranslatovaná oblast (UTR) - Transport do cytosolu -> zkracování polyA ocásku -> rychlá degradace - Odpověď na mimobuněčný signál - např. steroidní hormony -> zvyšují stabilitu některých mRNA - Kontrola mRNA kódující histony - polyA nahrazeno vlásenkou -> degradace

Answer 4

- Prokaryota - Př. 1: vlásenka na 5' netranslatovaném konci mRNA -> na vlásenku se připojí specifický protein, čouhá i do S-D sekvence -> blokuje ji -> ribosom se nenaváže - Př. 2: na 5' konci sek. struktura, o osudu translace této mRNA rozhoduje kofaktor -> pokud navázaný represor -> ribosom se nenaváže na S-D sekvenci

Answer 5

- sekvence důležitá pro iniciaci translace u prokaryot - důležitá pro vazbu ribozomu

Answer 6

- Eukaryota - 5' konec mRNA, není S-D sekvence - jde o blokaci možnosti vstupu ribosomu a rozpoznání 5' konce Př. 1: Homeostáza Fe: - regulace ferritinu, který vyvazuje Fe a chrání buňky před toxicitou - na 5' konci ferritinové mRNA je vlásenka -> rozpoznaná cytosolickou akonitázou (schopná vázat Fe) - Málo Fe: akonitáza bez Fe na vlásence (bo má hlad) -> blokace translace, netvoří se ferritin, nesnižuje se hladina Fe - Hodně Fe: Fe se váže na akonitázu -> změna konformace, akonitáza jde z vlásenky pryč -> mRNA není blokovaná -> translace možná, ferritin je vytvářen a Fe hladina se snižuje Př. 2: eIF-2: - normálně - komplex s GTP

Answer 7

- Eukaryota only - prekurzory, syntéza RNA pol. II, taky mají polyA a 5mg čepičkou - štěpení miRNA pomocí RISC komplexu (RNA induced silencing complex) - pomoc při párování s cílovou RNA - 1 miRNA může regulovat více mRNA - 1 mRNA může být regulována více miRNA - miRNA zabírá méně prostoru v genomu, je úspornější než proteiny - Proces miRNA regulace - syntéza miRNA s polyA a 5mg čepičkou -> sestřih -> export skrz jaderný pór -> další sestřih enzymem Dicer -> vazba RISC komplexu -> vznik krátkého ss úseku miRNA s navázaným RISC U ROSTLIN: 🌱 - pevná vazba mezi miRNA a mRNA - rozpoznání cílové mRNA a její štěpení RISC komplexem - může být odstřihnutí polyA -> degradace mRNA - spotřeba ATP na uvolnění U ŽIVOČICHŮ:🦍 - slabší vazba - může se vázat do UTR oblasti mRNA -> může být destabilizace nebo snížení efektivity translace - P-BODIES: uskladnění mRNA s navázanou miRNA -> pak uvolnění pro translaci/degradaci -> časté místo pro degradaci jakékoliv mRNA

Answer 8

= RNAi - u všech - často degradace i cizí RNA (viry) - hodně stejných proteinů jako u miRNA regulace - dsRNA -> spojení s Dicer -> dsRNA na siRNA (small interfering RNA, krátké ds úseky) -> naváže se RISC komplex -> odstraní se jedno vlákno -> ss siRNA s RISC komplexem -> degradace - jako miRNA, i siRNA se umí odvázat se degradovat více RNA - může se takhle i vypnout syntéza cílové RNA: -> siRNA se váže s RITS (RNA induced transcriptional silencing) -> degradace na ss siRNA -> navede komplex na cílový transkript

Answer 9

= Ubiquitin-dependentní proteolytická dráha, zahrnuje proteasomy 1. LIKVIDACE ŠPATNĚ SBALENÝCH PROTEINŮ PROTEASOM: = proteinové komplexy v cytoplazmě a jádře - 26S = 20S + 19S - centrální core - v něm likvidace proteinů - čepičky - rozpoznání proteinů - degradace ubiquitinem - proteiny pro degradaci nemusí mít značku - Nový vznikající protein, který není dokončen, má translační aparát a chaperony, aby nebyl degradován - E1 a E2 = ubiquitin označující enzymy - E3 = ubiquitin ligása (říká, že má být označená ubiquitinem) - Ubiquitin interaguje s E1 + ATP -> komplex E1 a ubiquitin -> vazba E1 na E2 -> E2 vazba s E3 2.AKTIVACE UBIQUITIN LIGÁSY - aby začala rozpoznávat substrát - Fosforylace ubq ligázy protein kinázou, vazba malého ligandu a změna struktury ligázy NEBO vazba proteinové podjednotky pro změnu konformace

Answer 10

= Ubiquitin-dependentní proteolytická dráha, zahrnuje proteasomy 1. LIKVIDACE ŠPATNĚ SBALENÝCH PROTEINŮ PROTEASOM: = proteinové komplexy v cytoplazmě a jádře - 26S = 20S + 19S - centrální core - v něm likvidace proteinů - čepičky - rozpoznání proteinů - degradace ubiquitinem - proteiny pro degradaci nemusí mít značku - Nový vznikající protein, který není dokončen, má translační aparát a chaperony, aby nebyl degradován - E1 a E2 = ubiquitin označující enzymy - E3 = ubiquitin ligása (říká, že má být označená ubiquitinem) - Ubiquitin interaguje s E1 + ATP -> komplex E1 a ubiquitin -> vazba E1 na E2 -> E2 vazba s E3 2.AKTIVACE UBIQUITIN LIGÁSY - aby začala rozpoznávat substrát - Fosforylace ubq ligázy protein kinázou, vazba malého ligandu a změna struktury ligázy NEBO vazba proteinové podjednotky pro změnu konformace 3.AKTIVACE DEGRADAČNÍHO SIGNÁLU PROTEINU - fosforylace specifickou kinázou, odstranění proteinu blokující degradační signál NEBO vytvoření nestabilního N-konce

Answer 11

- N-koncové pravidlo: AMK na N-konci proteinu může ovlivňovat jeho stabilitu EUKARYOTA: - Stabilizující AMK - Met, Gly, Pro, Thr, Val, Ala - I druhá AMK je často stabilizující - Destabilizující AMK - Arg, Asn, Gln, většinou nejsou na koncích cytoplasmatických proteinů, ale často na N-konci proteinů v jiných organelách (když se dostane omylem do cytoplazmy -> degradace, nemá tam co dělat) - N-koncové AMK mohou být acetylací chráněné před degradací