RNA regulierte biologische Systeme Flashcards

1
Q

RNA Strukturen

A
  • Primärstruktur = Abfolge der Nukleotide
  • Sekundärstruktur = intermolekulare Basenpaarung / Interaktion
  • Tertiärstruktur = einzelsträngige Bereiche interagieren mit anderen über längere Abschnitte
  • Quartärstruktur = RNA-RNA und RNA-Protein
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2
Q

Sekundärstrukturen RNA

A

ssRNA kann intramolekular Wechselwirken (BP eingehen) und Strukturmotive ausbilden
- ss, ds, single nucleotide bulge, three nucleotide bulge, hairpin (stem-loop), symmetric internal loop, asymmetric internal loop, two-stem junction, three-stem junction, four-stem junction

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3
Q

Tertiärstrukturen RNA

A

nicht so stabil - schnell wieder auflösbar

  • räumliche Strukturen
  • H Brücken Bindungen zwischen Basenpaaren sowie Basenstaplung tragen überwiegend zur RNA-Stabilität bei
  • koaxiale Basenstaplung (Kollinearisierung zweier stems), kissing hairpin, Pseudoknoten- 3 Typen: H-Typ = hairpin loop / I-Typ = internal loop / B-Typ = bulge loop => keine Knoten & über weite Distanzen
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4
Q

Riboswitch - Abschnitte

A
  1. 5’-untranslatierte Region (5’UTR)
  2. Protein-kodierender Bereich beginnend mit Startkodon (AUG) und endend mit Stoppkodon (hier: UAA)
  3. 3’UTR
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5
Q

Riboswitch - was bilden sie?

A
  • Riboswitch liegt im 5’UTR bakterieller mRNAs (cis)
  • bilden komplexe Strukturelemente
  • binden hochspezifische niedermolekulare Liganden (hier: Fluorid-Ion)
  • Regulation der Genexpression durch Liganden-Induzierte Bildung alternativer Strukturen
  • Riboswitch-regulierte Genexpression = Riboregulation!
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6
Q

Riboswitch - wesentliche Strukturelemente von Riboswitches

A
  • ohne Ligand: Struktur 1 mit BP zwischen EP und SS
  • mit Ligand: Struktur 2 mit BP zwischen AD und SS
  • Apamer-Domäne (AD, Sensor): 35-200 nt lang, Bindung des Liganden - benötigen Liganden für korrekte Faltung -> induced-fit Bindung
  • Expressionsplattform (EP): Auslösung regulatorischen Signale, Modulation der Transkription oder Translation
  • Giganten-freie und - gebundene Konformationen sind sich ausschließende Strukturen, die durch die switching-Sequenz (SS) vermittelt werden
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7
Q

Riboswitch - bekannte Riboswitch Liganden

A
  • Coenzyme: Vitamin B12, TPP B1, FMN B2, THF B9
  • Nukleobasen & Derivate: Guanin, Adenin, preQ1, zyklisches di-GMP
  • AS: Glycin, Lysin, Glutamin
  • Zucker: Glukose-6-phosphat
  • Ionen: Mg2+ und F-
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8
Q

Riboswitch - biologische Funktionen von Riboswitches

A
  • häufig negative Regulation durch feedback loops (feedback inhibition), seltener aktivierend
  • hauptsächlich Gene, die für Proteine der Biosynthese und des Transports kodieren
  • Regulation der Verfügbarkeit von Kofaktoren
  • Aktivierung der Stressantworten -> bis hin zu Sterben
  • Regulation diverser zellulärer Funktionen über sekundären Botenstoff c-di-GMP -> reguliert Mobilität durch zB (-) Flagellen-vermittelte Mobilität und fördert Bildung von Biofilmen
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9
Q

Riboswitch - Riboswitch Familie

A

Gruppe von RNAs, die den gleichen Giganten binden - Ligand immer SAM (Bsp: S-Adenosylmethionin bindende Riboswitch Familie)

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10
Q

Riboswitch - Riboswitch Klasse

A

Riboswitch Klassen unterscheiden sich in ihrer 2D und 3D Struktur
(Bsp: SAM-I [4 stem junction] und SAM-II [pseudoknot] und SAM-III [3 stem junction])

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11
Q

Riboswitch - biologische Funktion von SAM

A

Synthese und Transport von SAM; Biosynthese von Methionin und Cystein; Methyldonor

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12
Q

Riboswitch - Wirkung auf Transkriptionstermination

A
  • off-switch: mit Ligand keine Transkription
  • ohne Ligand: BP zwischen SS und EP; Ausbildung einer Anti-Terminator-Haarnadel; Fortsetzung der Transkription
  • mit Ligand: BP zwischen SS und AD wg Ligand; Ausbildung einer Terminator-Haarnadel; Abbruch der Transkription
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13
Q

Riboswitch - Wirkung auf Translationsinhibition

A
  • off switch
  • ohne Ligand: BP zwischen SS und EP; Ausbildung eines Anti-Sequestors; RBS bleibt zugänglich; Translation
  • mit Ligand: Ligandenbindung = Inhibition; BP zwischen SS und AD; Ausbildung eines Sequestors; Maskierung RBS; Inhibition der Translation
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14
Q

Riboswitch - Lysin-Riboswitche

A
  • off switch -> ohne Lysin on und mit Lysin off
    1. Transkriptionstermination in thermotoga maritima (gram-); Modulfunktion: gleiche AD regulieren in Abhängigkeit von Expressionsplattform die Transkription/Translation
    2. Translationsinhibtion in E.coli (gram-); biolog. Fkt: Regulation der Biosynthese und des Imports von Lysin; gleiche Interaktion nur unterschiedliche Expressionsplattform
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15
Q

Riboswitch - Adenin-Riboswitche

A
  • on switch -> Ligandenbindung in AD führt zu Translation/Transkription
    1. Transkription in bacillus subtilis (gram+)
    2. Translation in vibrio vulnificus (gram-)
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16
Q

Riboswitch - Beispiele für aktivierende Wirkung

A

Riboswitches können auch aktivierend auf die Transkription oder Translation wirken.

  • Purin Efflux Pumpe (pbuE)
  • hohe Adenin Konzentration führt zur Transkription bzw Translation von pbuE
  • Ausscheidung von Adenin
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17
Q

Riboswitch - Regulation der GlmS-Genexpression

A
  • durch Riboswitch-Ribozyme: AD & Ribozym
  • Vorkommen: in gram+ Bakterien
  • Mechanismus: Bindung von GlcN6P führt zur Selbst-Spaltung der mRNA, wobei ein 5’Hydroxyl entsteht; Erkennung des neuen 5’OH durch RNAse J1, Degradation der mRNA
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18
Q

Riboswitch - Spezifität

A
  • Riboswitches binden hochspezifisch Liganden
  • Purin-bindende Riboswitches weisen die gleiche 2D und 3D Struktur auf, können aber sehr spezifisch zwischen Guanin und Adenin diskriminieren
  • Spezifität beruht auf einem einzigen hoch-konservierten Nukleotid:
    1. Adenin-Riboswitch hat Uracil-74
    2. Guanin-Riboswitch hat Cytosin-74
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19
Q

Riboswitch - Riboswitch in Eukrayonten

A

Thiaminpyrophosphat (TPP) - bindende Riboswitches in Algen, Pilzen, höheren Pflanzen,;
Riboswitch liegt im 3’UTR; Mechanismus ist alternatives splicing -> Degradation mRNA; Wirkung: Regulation der Expression von Thiamin C Synthetase (THIC)

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20
Q

bakterielle RNA Thermometer - Wirkprinzip von Heat-schock RNA Thermometern

A
  1. niedrige (optimale) Temperatur: RBS und AUG-Startcodon sind durch BP mit 5’UTR der mRNA nicht zugänglich (Maskierung RBS/AUG) -> keine Translation
  2. hohe Temperatur (Hitzestress): Aufschmelzen der Struktur im 5’ Bereich; RBS und AUG zugänglich; Bindung ribosomale UE (Translation)

=> gekoppeltes System: Sensor und Regulator -> direkte Reaktion

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21
Q

bakterielle RNA Thermometer - Allgemein

A
  • Bakterien können Umgebungstemperatur messen
  • Temperatursensoren sind kleine RNA-Elemente
  • liegen in 3’ Region der zu regulierenden mRNA (cis agierende RNA-Elemente)
  • Kontrolle der Expression verschiedener Stress-Gene (heat schock Gene, cold schock Gene, Virulenzgene)
  • regulieren Translation
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22
Q

bakterielle RNA Thermometer - Aufschmelzungsmechanismus von Heat Schock RNA Thermometer

A
  • graduelle Erhöhung der Umgebungstemperatur führt zum graduellen Aufschmelzen der gepaarten Region
  • Reißverschluss (zipper) ähnlicher Mechanismus
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23
Q

bakterielle RNA Thermometer - ROSE

A

Repression of heat schock gene expression

  • Sequenz im 5’ Bereich versch. Hitzeschock-Operons in gram- Bakterien
  • Regulation von Genexpression von mind. 5 heat schock operons ( auch sigma32)
  • Temperatur stabile 5’ hairpins (viel GC) sichern korrekte Faltung des labilen 3’ hairpins während Transkription
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24
Q

bakterielle RNA Thermometer - Nukleotide verantwortlich für graduelles Thermosensing

A
  1. zipper like: je höher Temperatur desto mehr Schmelzen
  2. ROSE: nicht Watson Crick Paare für graduelles Aufschmelzen besonders wichtig
    a) 37°C Sensitivität: triplebp & UU Paarung
    b) 42°C Sensitivität: GG Paarung und wobble Paarung GU in AUG
25
Q

Virulenz RNA Thermometer - PfrA

A
  • 37°C Signal für Virus, dass Warmblüter inhibiert -> Expression Virulenzfaktoren
  • pfrA ist Transkriptionsaktivatpr für Virulenzgene
  • off: RBS maskiert und bei 37°C on: gesamter Bereich geöffnet und Bindung der 30S UE erfolgt
  • Temperaturerhöhung -> Aufschmelzen der Sekundärstruktur und RBS und Startcodon
  • Ribosomenbindung möglich
  • Expression von PfrA
  • PfrA aktiviert Expression (aktiviert Virulenzfaktoren) von zB Adhäsionen, Phagosomen-lysierende Faktoren
26
Q

Cold shock RNA Thermometer

A
  • Folgen Temperaturerniedrigung: weniger Membranfluidität, weniger Transkription&Translation, schlechtere Faltung, weniger Enzymaktivität
  • CspA: RNA Chaperon bindet an ssRNA, Adaption an niedrige Temperatur -> ist Riboswitch
27
Q

RNA Thermometer vs RNA switch

A
  1. RNA Thermometer (zB heat schock): Erhöhung der Umgebungstemperatur führt zu graduellen Aufschmelzen nasengepaarter Region
  2. RNA switch (zB cold schock): abhängig von Umgebungstemperatur können sich zwei gegenseitig ausschließende Strukturen bilden (off-on)
28
Q

Trans-kodierte RNAs (small RNAs, sRNAs) - Charakteristika

A
  • werden an einer anderen Stelle im Bakteriengenom kodiert als ihre Ziel mRNA (trans kodiert)
  • einzelne, nicht prozessierte Transkripte mit einem Rho-unabhängigen Terminator und Polyuridin Abschnitt
  • nur partiell komplementär zur Ziel RNA
  • benötigen oft zusätzlichen Proteinfaktor
  • können diverse mRNAs targetieren
29
Q

biolog. Funktion von sRNA

A
  • Expression sRNA nur unter bestimmten Wachstumsbedingungen (oxidativer Stress, Phospho-Zucker- Stress, Nährstoffmangel, Eisenmangel)
  • Regulation des Stoffwechsels, der Stressadaption und der Virulent
  • negative Regulation der Translation und/oder mRNA Stabilität, seltener target Aktivierung
30
Q

RNA Chaperon: Hfq

A
  • Bindungsflächen: proximal, distal und lateral
  • Funktion:
    1. schützt sRNAs vor Degradation
    2. fördert Duplexbildung
    3. führt zur Rekrutierung RNAse E
31
Q

sRNA vermittelte Translationsaktivierung

A
  • Sigmafaktor S reguliert Gene, die bei Stress induziert werden (erfolgt via sRNA)
  • stabile Haarnadelstruktur im 5’UTR: maskiert RBS & ist Substrat für Ribonuclease III
  • > Spaltung nahe RBS: keine Translationsinhibition
  • > Ko Bindung von DsrA-sRNA und rpoS-mRNA via hfq
  • BP sRNA und stem-loop mRNA: Freisetzung RBS & neues dsRNA Substrat für RNAse III -> RBS zugänglich für Translation
32
Q

sRNA vermittelte Translationsinhibition

A
  • RNA Abbau durch RNAse III
  • mRNA Bindung via loop-loop Interaktion
  • Duplex I: Verlängerung des Kissing-Komplex durch Basenpaarung; Maskierung RBS
  • Bildung eines Kissing hairpins (II); coaxiale Stapelung; Stabilisierung der lokalen Struktur
  • Substrate für RNAse III
33
Q

Eigenschaften asRNAs (cis kodierte antisense RNA)

A
  1. in gleicher DNA Region (cis kodiert)
  2. autonome Transkript Einheit mit Promotor und Terminator
  3. Transkriptlänge sehr variabel
  4. vollständig komplementär zur Ziel RNA (antisense)
  5. targetieren nur eine mRNA
  6. Vorkommen: mobile DNA Elemente (Plasmide, Phagen), bakterielle Genome
34
Q

biologische Funktion asRNAs

A
  1. Kontrolle Replikation, Stabilität, Konjugation von Plasmiden
  2. Kontrolle Transposition von Transposons
  3. chromosomal-kodierte asRNAs: Regulation Stoffwechsel, Stressantwort, Toxinbildung
35
Q

Typen von cis-kodierten asRNAs

A
  1. kurze: überlappen mit sense ORF
  2. lange: überlappen mehrere sense ORF (Operon)
  3. asRNAs, die von langen 5’ oder 3’ UTRs (nicht transplantierte Regionen) Protein-kodierender mRNAs abstammen
36
Q

asRNA vermittelte Transkriptionstermination

A
  • Regulation Eisentransport-Biosynthese Operon
  • Bindung RNAbeta an wachsende polycistronische mRNA
  • Hairpin Bildung führt zur Termination also Abfall RNA Polymerase
  • differentielle Expression eines Operons
37
Q

cis-kodierte asRNA: Translationsinhibition

A
  • Typ I Toxin/Antitoxin System
  • Sym E
  • Sym R
  • Regulation des TA-Systems
  • Initialkontakt über 3 GC Basenpaare
  • unidirektionale Ausbreitung des Duplex ausgehend von loop im nachfolgenden Helixbereich der asRNA (RNA-OUT)
  • Inhibition Transposase-Translation (Duplex maskiert RBS) und Degradation mRNA via RNAse III
38
Q

Was ist CRISPR Cas

A

Verteidigungsmechanismus von Bakterien gegen Fremd-DNA (Phasen und Plasmide) -> adaptive und vererbbare Immunität, vermittelt Resistenz gegen Eindringen von Fremd-DNA

39
Q

Andere Wehrmittel von Bakterien gegen Fremd DNA

A
  • Restriktion

- Methylierung (nicht methylierte Fremd DNA kann geschnitten werden)

40
Q

Komponenten des CRISPR Cas Systems

A
  1. CRISPR array: Abschnitte sich wiederholender DNA (repeats) im Genom von Bakterien
  2. cas Gene: kodieren für große und heterogene Gruppe an Proteinen, beteiligt an Abwehr
41
Q

CRISPR Lokus

A
  • leader: enthält Promotor zur Transkription des CRISPR Lokus
  • CRISPR Lokus: pro Bakteriengenom: 1-8
  • repeats: palindromisch, seq& Länge abhängig von CRISPR Typ und Organismus
  • spacer: immer umkleidet von Repeats, hypervariable Sequenzen -> kleine DNA Abschnitte, generiert durch Fremd-DNA
  • protospacer: Sequentabschnitt in Fremd-DNA- Spacer im CRISPR array
  • PAM: protospacer adjacent motif -> Selektion Protospacer via Erkennung d. PAM
42
Q

Cas Gene - was beinhalten sie und was sind Klassen und Typen?

A
  • beinhalten Domänen für Helikasen, Nukleasen, Polymerasen, Bindungsdomänen für DNA/RNA Nukleotide
  • bilden Nukleoproteinkomplexe mit Nukleinsäuren
  • 2 Klassen:
    1. multiple Proteine bewirken Interferenz => Proeinkomplex
    2. Einzelnes Effektorprotein bewirkt Interferenz => Abscannen Fremd DNA durch ein Protein
  • 5 Typen:
    I: SP: Cas3 (Bakterien&Archaeen)
    III: Cas10 (eher in Archaeen)
    II: SP: Cas9 (Bakterien)
43
Q

Mechanismus CRISPR/Cas

A

Phase 1: Akquisition (Adaption, Immunisierung): Erkennung Fremd-DNA nach Erstinfektion, Fragmentierung der Fremd DNA, Einbau in CRISPR Lokus als neuen Spacer (immer am 3’ Ende der leader Sequenz)

Phase 2: CRISPR Expression und Prozessierung: Expression Cas-Gene (Aufbau Überwachungskomplex), Transkription des CRISPR-Arrays zur pre-crRNA, Prozessierung zu kleinen CRISPR-RNAs (crRNA)

Phase 3: Interferenz: spezifische Erkennung und Abbau von Fremd-DNA durch Komplex aus Cas & crRNA (RNA vermittelte DNA Interferenz)

44
Q

Modell der Akquisition von CRISPR-Spacer

A
  • Fragmentierung Fremd DNA
  • Selektion des Protospacers durch Erkennung der PAM (Typ1 und 2)
  • Prozessierung des Spacers (Verlust PAM Sequenz)
  • Spaltung des am leader-Ende liegenden repeats im CRISPR Lokus
  • Integration des neuen spacers
  • Auffüllen der jeweils fehlenden repeat-sequenz (repeat-verdopplung)
  • Cas1 und Cas2 (Endonukleasen) bilden Komplex, der spacer- Integration bewerkstelligt
45
Q

Komponenten des Überwachungskomplexes

A
  1. Cascade Typ I-E Komplex: Ribonukleoprotein Komplex crRNA & cas Proteine
  2. Cas9 Typ II Komplex: Ribonukleoprotein Komplex: crRNA/tracrRNA und Cas9 Protein; das crRNA/tracrRNA Hybrid wird für die korrekte Verankerung und Positionierung in cas9 benötigt
46
Q

CRISPR Cas Typ I vermittelte DNA Interferenz

A
  1. Cascade Komplex sucht Fremd DNA nach protospacer mit PAM ab: PAM Sequenz liegt auf dem zur crRNA komplementären DNA Strang (target-strang)
    ! 2. cas8/cse1 (Protein in Cascade) erkennt PAM der target DNA
  2. erst wenn PAM gebunden: initiale Basenpaarung zwischen crRNA-seed-sequenz und der target-DNA
  3. komplette BP der crRNA mit Spacer Sequenz führt zur Bildung eines R-loops
  4. Rekrutierung von Cas3 (Nuklease und Helikase)
  5. Cas3-vermittelte DNA Degradation: schneidet in Strang upstream von PAM Sequenz
47
Q

CRISPR Cas Typ II vermittelte DNA Interferenz

A
  1. Cas9-crRNA-tracrRNA Komplex sucht Fremd-DNA nach protospacer mit PAMs ab. Die PAM Sequenz liegt auf dem non-target-Strang, der zur crRNA nicht komplementär ist.
  2. Erkennung PAM Sequenz durch CAs9 -> spez. Erkennung
  3. Initiale BP zwischen crRNA-seed-sequence und target DNA
  4. komplette BP der crRNA mit der Spacer seq der target DNA führt zur Bildung eines R-loops
  5. Nukleaseaktivität von Cas9 spaltet die dsDNA 3 bp upstream von PAM wobei blunt-ends in jedem Strang
  6. DNA Degradation durch weitere DNAsen
48
Q

Anwendung CRISPR/cas und Genome editing

A

Phagenresistenzen in industriell wichtigen Bakterien, Knockdown oder genome editing in Eukaryonten (knock-in und knock-out):

  1. guide RNA: Fusion aus crRNA und trade RNA
  2. Doppelstrangbrüche: Reperatur durch: nicht-homologe Endverknüpfung oder homologe Reparatur
  3. Indels durch nicht-homologe Endverknüpfung (Deletion&Insertion) führen zum Funktionsverlust des Genprodukts (nicht kontrolliert)
49
Q

RNA Interferenz (RNAi) oder Post-transcriptional gene silencing (PTGS)

A

kleine ds RNA Moleküle führen in Assoziation mit zellulären Proteinkomplex zur sequenzspezifischen Suppression der Target-Genexpression durch Spaltung der target-mRNA (siRNA) oder Inhibition der Translation (miRNA)
[miRNA: Translation durch bulge nach seed sequence unterdrückt // siRNA komplementär zu target RNA => durchgehende Duplex Bildung -> bulge inhibiert Spannungsaktivität von AGO]

50
Q

Transcriptional gene silencing (TGS)

A

Inhibition der Transkription durch eigenetische Modifikation des Chromatins

51
Q

Schlüsselexperimente zur Ko-Suppression homologer Gene mit C.elegans

A
  • target Gen: umc-22 (kodiert für nicht-essentielles Myofilament Protein)
  • keine/marginale Effekte mit sense und antisense RNA, aber Bewegungsdefekte mit dsRNA
  • mex3 wichtig für Totipotenz der Keimzellen und Spezifikation => nach Injektion von mex3 dsRNA Verlust des natürlichen mex3 mRNA

RNA Interferenz in C.elegans:

  1. Systemische RNAi: Injektion von GFP-dsRNA: silencing Effekt auf Organismus
  2. vererbbarer RNAi Phänotyp: silencer Phänotyp wird an Nachkommen weitergegeben
52
Q

RNA Interferenz Schlussfolgerungen

A
  1. effizientes gene silencing nur durch dsRNA
  2. spezifisch für komplementäre mRNA
  3. Degradation mRNA
  4. dsRNA muss gegen reife mRNA-Sequenz gerichtet sein, nicht gegen Promotorregionen oder Introns => Hinweis auf posttranskriptionellen Mechanismus im Zytoplasma
  5. bereits wenige Moleküle reichen für vollen Effekt aus -> katalytische Aktivität/Amplifikationsschritt
  6. Effekt kann sich im Gewebe ausbreiten (systemische RNAi) und vererbt werden
  7. RNAi in allen eukaryotischen Lebewesen nachgewiesen - in Säugerzellen lösen lange dsRNAs unspezifische Immunantworten aus- kurze werden toleriert und führen zur Transienten, aber sehr effizienten Suppression (knock-down)
53
Q

Mechanismus RNAi

A
  1. Dicer-Prozessierung: Dicer (Endonuklease) spaltet lange dsRNA in kurze siRNA
  2. Bildung des RNA-induced silencing complexes (RISC): Übergabe der siRNA mit Hilfe von Dicer (+ dsRNA-bindendes Protein = dsRBD)) an Argonauten Protein (AGO)
  3. Guide Strang Selektion: passenger (ident zu mRNA) sense Strang wird gespalten und aus RISC entfernt
  4. target-mRNA-Erkennung und Spaltung: Bindung target mRNA über komplementäre BP mit guide (antisense) Strang; endonukleolytische Spaltung der mRNA durch AGO
  5. RISC Recycling: gespaltene target-mRNA wird aus RISC entfernt; RISC kann nur über den guide Strang weitere target-mRNA binden und spalten
54
Q

Dicer

A
  • 200 kDa
  • Multidomänenprotein
  • L-förmige Tertiärstruktur
  • Endoribonuklease aus der RNAse III Familie
  • Spaltung langer dsRNA in kurze dsRNA Fragmente (siRNAs)

-Abfolge:
Helicase, DUF, Platform, PAZ, Ruler, RNAse IIIa, RNAse IIIb, dsRBD

55
Q

Argonauten Protein (AGO)

A
  • 100 kDa
  • PIWI Domäne
  • katalytische Komponente von AGO
  • RNAse H-ähnliche Faltung mit katalytischer Tetrade (Asp Glu Asp His)
  • bilden den RNA induced silencing complex (RISC): minimaler RISC = guide RNA und AGO
56
Q

Eigenschaften von si RNA Molekülen

A

zunächst in AGO geladen

  1. Monophosphat Gruppe an beiden 5’ Enden
  2. 2 Nukleotide Überhang und 3’ Hydroxylgruppe an beiden 3’ Enden (da durch RNAse III erzeugt)
  3. Spaltstelle zwischen Nukleotid 10&11 vom 5’ Ende der guide RNA
  4. passenger/sense Strang: identisch mit mRNA, Spaltung durch AGO2, Entfernung aus RISC, Degradation durch andere Ribonukleasen
  5. guide/antisense Strang: komplementär zur mRNA, definiert Spaltstelle sowohl im passenger Strang als auch in target mRNA
57
Q

Anwendung RNAi

A
  • neues experimentelles Tool zur gezielten Untersuchung spezifischer Gene (siRNA-mediated knockdown)
  • Therapieansatz
  • zur Bekämpfung von Pflanzenschädlingen via knockdown essentieller Gene
58
Q

Antivirale RNAi (nicht im Menschen!)

A
  • RNA dependent RNA polymerase (RdRP): Replikation von RNA anhand einer RNA Vorlage
  • RNAi in elegans: Amplifikation des RNAi Effekts - Produktion von primären und sekundären siRNAs
59
Q

RNAi in Pflanzen Mechanismen

A
  1. gene silencing durch exogene RNA-trigger: Virusabwehr, RdRP vermittelte Amplifikation sek. siRNA
  2. gene silencing endogener mRNAs durch miRNAs: Regulation Genexpression via Inhibition Translation/ RNA Degradation
  3. transcriptional gene silencing (TGS): DNA-Methylierung und Histonmodifikation, Transkriptionshemmung