Trabskription Flashcards

1
Q

Was ist das zentrale Dogma der Molekularbiologie?

A

DNA->RNA->Protein

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2
Q

Was beschreibt die Transkription?

A
  • Kopieren von DNA in RNA
  • wird durch das Enzym RNA Polymerase katalysiert
  • erfolgt ausgehend von spezifischen Bindungsstellen der RNA Polymerase, sogenannten Promotoren
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3
Q

Biochemie RNA-Polymerisation

A
  • Synthese Richtung 5’->3’
  • 3’OH attackiert alpha-Phosphat
  • > neues Nukleotid und Pyrophosphat wird freigesetzt
  • keine Korrekturlesefunktion
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4
Q

Promotor Prokaryoten und Eukaryoten

A
Typisch prokaryotisch:
-35 Box 15-17bp  -10(tata) Box
Sehr nah am Transkriptionstart
Eukaryoten:
Wenig definiert und viel variabler
-z. B. Tata box selten
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5
Q

bakterielle RNA Polymerase Aufbau

A
  • Kernenzym aus aus zwei alpha und einer beta sowie einer beta´
  • Sigmafaktor-> Regulation der Genexpression
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6
Q

Welche RNA Polymerasen transkribieren was?

A
  • RNA-Polymerase II :Promotoren für Protein-kodierende Gene
  • RNA-Polymerase I: Promotoren für rRNA Gene
  • RNA-Polymerase III: Promotoren für tRNA-Gene
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7
Q

Was sind die Stadien der Transkription?

A

Initiation: RNA Pol bindet an Promotor->DNA-Stränge trennen sich->Polymerase initiiert RNA-Synthese

Elongation: DNA Pol bewegt sich abwärts, entwindet DNA und verlängert das RNA-Transkript von 5´ nach 3´

  • Ende
  • DNA geht wieder in Ausgangszustand der Doppelhelix zurück

Termination: RNA Transkript wird freigesetzt und die Pol löst sicb von der DNA

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8
Q

Transkriptionsinitiation in Prokaryoten

A
  • Bindung an RNA-Polymerase
  • Aufschmelzen der DNA
  • Abortive Initiation: Synthese kurzer RNA-Stücke
  • Entlassen der Sigma-Untereinheit
  • Elongation
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9
Q

Transkriptioninitiation Eukaryoten mit TATA-Box-Promotoren

A

-TFIID mit TBP(TATA binding protein) bindet, dadurch können weitere TFs binden
-weitere Faktoren binden unter anderem TFIIH
und die Polymerase
-> Präinitiationskomplex hat sich gebildet

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10
Q

Warum ist das Protein TFIIH wichtig für die Transkriptionsinitiation?

A

-öffnet unter ATP-verbrauch die dsDNA und hat Helikasefunktion
-phosphoryliert CTD (C-terminale Domäne)
von Pol II->entscheidend für Aktivierung des PIC

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11
Q

Was ist die Funktion eines Enhancers und wie funktioniert dieser?

A
  • aktivieren die Initiation aus der Ferne
  • entweder befindet sich ein Activator-Protein am Enhancer und bindet an Präinitiationskomplex durch Beugung der DNA
  • meist aber über Koregulatoren:
  • diese interagieren mit:
  • proximalen Aktivatoren
  • generellen TFs
  • der Polymerase
  • Nukleosomen
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12
Q

Wie interagiert die Polymerase mit der DNA während der Elongation?

A

-RNA Pol bewegt sich entlang der DNA und entspiralisiert die WIndungen der Doppelhelix und exponiert etwa 10-20 Basen auf einmal, die sich mit RNA Nukleotiden paaren können

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13
Q

C-Terminale Domäne

A
  • 52x(YSPTSPS) Peptidkette mit 1-7 gekennzeichnet
  • S2 und S5 werden posttranslational phosphoryliert
  • erst Serin5 phosphoryliert und wird aufgehalten kommt zu Pause
  • bei Phosphorylierung von Ser2 beginnt die Elongation
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14
Q

Inwiefern ermöglichen die verschiedenen Schritte der

Transkriptionsinitiation unterschiedliche Arten der Transkriptionsregulation?

A
  • On/Off-Regulation: vor der Ausbildung des Präinitiationskomplexes->dauert länger
  • schnelle Antwort: nach Ausbildung des PIC
  • Massive, ultraschnelle Steigerung der Transkriptionsrate: Aktivierung nach proximaler Pausierung
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15
Q

Transkriptionstermination in Prokaryoten

A

Termination ohne Terminationsfaktor:
-Sekundärstruktur(Terminationsschleife) und das oligo U am 3´-Ende des Transkripts bewirken Termination ohne Hilfsfaktoren
Faktorabhängige Transkription:
-Rho-faktor bindet an RNA und erkennt auf naszierender RNA eine bestimmt Sequenz
-wandert unter ATP-verbrauch entlang der RNA und löst RNA-DNA-Hybrid auf-> RNA-Pol fällt von DNA

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16
Q

Termination in Eukaryoten

A
  • spez. Faktoren binden naszierende RNA Signalsequenzen(Poly-A-Site)
  • RNA wird hier geschnitten
  • PolyA-Schwanz wird an das 3´-Ende der fertigen RNA gehängt
  • eine 5´-3´ Exonuclease degradiert die RNA bis die Polymerase erreicht ist, die dann vom template abdissoziiert
17
Q

Inwiefern besteht eine Verknüpung von Transkription und RNA-Reifung in Eukaryoten über die CTD der RNA Pol II

A

-CTD belädt die RNA mit RNA-Prozessierungsfaktoren und die DNA mit Chromatinmodulatoren

18
Q

Was sind die wichtigen Intronsequenzelemente?

A
  • GT-AG-Regel:Intron beginnt immer mit einem GT(GU bei RNA) und endet mit einem AG
  • 5´ und 3´-Splice-site beherbergen die wichtigsten Erkennungssequenzen
  • branchpoint A
19
Q

Spleißreaktion?

A

-2´OH-Gruppe am Branchpoint A ist enzymatisch aktiv
->attackiert nucleophil Phosphoratom der Phosphordiester-Bindung an der 5´-Splicesite
=freies 5´-Exon mit 5´-OH-Gruppe und Lariate RNA
-freigewordene OH-Gruppe weiterer nucleophiler Angriff

Ergebnis: freies Lariat und Verknüpfung der beiden Exons

->Spleißreaktion aus 2 Transesterifikationen

20
Q

was sind die Komponenten des Spleißapparats?

A

-ca- 150 Proteine
-5 RNA Moleküle (snRNA)-> sehr U-reich
-stecken in snRNPs(Snurps)-> small nuclear ribonucleoprotein particles
-

21
Q

Wie bildet sich das Spleißosom?

A

-erkennen: U1 erkennt 5´-binding site
Branch-point-binding-protein erkennt branch-point
-U2 verdrängt BBP und
-Erkennung über RNA-RNA Interaktionen der SNURPS ->Ribonukleoproteine

22
Q

initiale elongation nicht gleich vollständige mRNA?

A
  • Polymerase wird während Elongation von TFs aufgehalten

- es kann zu proximalen Pausen kommen