Transcription, RNA-Processing Flashcards
Was ist Transkription?
dsDNA-> mRNA
Was muss zwischen dem Eintritt in den Nukleus und der Transkription oft passieren?
„Reparatur“ des Viralen Genoms zu dsDNA
Welche Polymerasen der Zelle werden bei der Transkription genutzt?
RNA Polymerase II und III
Was macht DNA Viren welche im Cytoplasma Replizieren aus?
Codieren gesamte nötige Proteine (z.B. Polymerase) für Transkription und Replikation
Zwei Beispiele für DNA Viren welche im Cytoplasma replizieren
Riesenviren, Poxviren
Beschreibe die 5’-Cap-Struktur
5‘ zu 5‘ Verbindung mit drei Phosphatgruppen dazwischen
dann Ribose
dann modifizierte Guanin-Base (methyliert an C7)
Wann geschieht das Capping?
Nach ca. 20-30 Basen Co-transriptional
Wann geschieht die Polyadenylierung des 3‘-Endes?
Direkt der Transkription der mRNA
Wie wird Polyadenyliert? (DNA-Viren)
Ein hinterer Teil der mRNA wird durch einen Proteinkomplex abgeschnitten
Unter ATP verbrauch wird der Proteinkomplex abseits der RNA-Polymerase entfernt welche die „slow adenylation“ durchführt
nach einigen Basen beginnt dann unter ATP verbrauch die „Rapid Polyadenylation“
Welche Abschnitte des Genoms gehören zur Transcriptional control unit?
- Distant regulatory Sequences (Enhancer, Silencer)
- Promoter
- Local regulatory sequences
- Core promoter
- TATA Sequenz/Box
- Initiator Sequenz
Wie regulieren “Distant regulatory sequences” die Genexpression?
Zwar weit weg codiert, DNA windet sich aber bildet bsps. Schleife
- > befindet sich in räumlicher Nähe zum Core Promoter
- > Darauf Proteinkomplexe welche bspw. mit Polymerase interagieren
Beschreibe kurz den allgemeinen Ablauf der Transkription bei Viren
Viele Proteine (auch Polymerase) bilden geschlossenen Makromolekularen Proteinkomplex
geöffnet durch ATP-> ADP+Pi
fällt anfangs immer wieder ab, da de novo
-> bildet “abortive Transcripts”
nach ca. 20-30 Basen fällt nicht mehr ab, transkripiert durch
Welche Domäne beinhaltet eine typische AS-Sequenz eines DNA-Bindeproteins?
Von Amino-Ende zu Carboxyl-Ende:
DNA-Bindung/Dimer-Formation/NLS/Aktivierung(Funktion)
NLS ist Nuclear localization signal -> muss in Nukleus kommen
Erkläre die beiden typischen Regulationsmechanismen der Transkription bei Viren
Kaskadenregulation: Die Synthese eines viralen Proteins ermöglicht die Expression eines anderen Gens
Autoregulatorische Loops: Die Expression eines Gens amplifiziert oder hemmt dieses selbst
Erkläre die Funktion des LT-Proteins beim SV40 Infektionsablauf
- early Phase wobei das LT-Antigen entsteht
Dieses Gen ist negativ autoregulatorisch
- startet die Genomreplikation
- > Da Late-Gene nicht mehr durch ibp gehemmt: Late Phase startet (Capsid)
Welche Funktion hat das Einteilen der Proteinsynthese in verschiedene Phasen?
Proteine werden zu passendem Zeitpunkt gemacht
-> Zeit und Ressourceneffizient
Erklären die Phasen der Adenovirusinfektion (bezogen auf Transkription)
IE (immerdiate early): E1A Protein wird Synthetisiert
Rb an E2f gebunden -> keine Transkription möglich
E1A bindet Rb, löst es ab ->Transkription
Early Phase: Synthese von E2 + mehr Proteinen starten Genomreplikation (ibp mechanismus) Late: Capsid Proteine, auch IVa2 -> positiver autoregulatorischer Loop
Welche Besonderheit haben Herpesviren in Bezug auf die Phasen der Transkription?
VP16 (Protein in Capsid) wird bei Entry freigesetzt, gelangt dank NLS (AS-Sequenz) in Nukleus -> ermöglicht IE-Phase
Erkläre die Funktion von Rb
Bindet an DNA-Bindeproteine -> rekrutiert Histone-deacetylase
DNA wird Chromatinisiert -> Hemmt Replikation+Transkription
Erkläre die vier großen Splicing-Formen
Constitutive Splicing: Introns werden entfernt
Exon Skipping: Exon zwischen Introns wird auch entfernt
Alternative 3‘ und Alternative 5‘ Splicing
Wozu dient Splicing?
Proteine welche Teils dieselben AS-Sequenzen haben, können von einem Abschnitt auf dem Genom codiert werden, indem durch Splicing noch etwas dazukommt/weggenommen wird
Weitere Regulationsmöglichkeiten
Wie gelangt mRNA aus dem Nukleus?
Die durch das Splicing assoziierten Proteine ermöglichen dies
Welche beiden Möglichkeiten haben Viren um das Genom aus dem Nukleus zu schleusen?
Porenassoziierte Proteine binden an CTE Sequenz des Genoms
Durch Viren codierte Proteine binden an Genom und ermöglichen dies
Erkläre RNA-Editing bei -RNA Genomen
Das Genom wird zu +mRNA (small delta antigen) und vollständige +RNA transkripiert
Aus der +RNA kann wieder vollständige -RNA gemacht werden (Replikation) oder es wird eine Base verändert, wodurch bei der Transkription dieser veränderten +mRNA eine modifizierte -RNA entsteht. Diese dient einer +mRNA als Matrix bei welcher ein Stoppcodon zu einer anderen AS verändert wurde.
Das entstehende Large delta antigen hemmt nun die RNA deaminase vom editieren der mRNA -> Das Genom wird repliziert
Die Produktion von Large delta Antigen wird damit reguliert, welches indem es die Replikation ermöglicht, dann die Late-Phase aktiviert
Nenne fünf noncoding-RNA
rRNA, tRNA, miRNA, circRNA, lncRNA
Erkläre die Synthese von miRNA
- pri-miRNA (längere mRNA Sequenz) wird von Proteinen zu pre-miRNA geschnitten
- Diese wird aus dem Nucleus exportiert, von Dicer geschnitten, wodurch aus der an sich selbst hybridisierten ssRNA eine dsRNA wird
- Die beiden Stränge werden getrennt und einer der beiden (die miRNA) mit GW182 assoziiert
Welchen Nutzen hat miRNA in der Zelle?
Nach der Assoziation mit einem Proteinkomplex, kann es an mRNA Sequenzen binden um sie zu unterdrücken, oder zu schneiden
Warum infiziert Hepatitic c nur Leberzellen?
Da nur dort die miR-122 vorhanden ist
Zwei davon binden das Genom und schützen es vor Degradierung
Inwiefern dienen miRNAs Polyomaviren?
pre-miRNA aus late-mRNA
- > 2 verschiedene miRNA
- > binden Sequenz in early mRNA
- > hemmen Produktion von LT
Was ist lncRNA
Lange, nicht kodierende RNA
Wozu können lncRNAs Viren dienen?
Veränderung des Metabolismus der Zelle
Immunantwort unterdrücken
Regulieren
etc
Wie werden circRNAs hergestellt?
Backsplicing
Wozu dienen circRNAs möglicherweise?
Zum lagern von miRNA oder RNA Bindeprotein
Was ist die „Reversible N6 methylation von inneren Adenosin Nukleotiden?
Immunantwort!
N6A Writer, Reader, Eraser beeinflussen methylierung von Adenosin zu N6-Methyladenosin
Kann nicht als Genom verpackt werden
