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Molekularbilolgie 2024/25 > Transkription > Flashcards

Transkription Flashcards

Vorlesung 1

1
Q

Nenne die Schritte der mRNA-Transkription bis zur Translation.

A
  1. Primäre Transkription
  2. Processing; Beinhalted 5’-Capping, 3’-Polyadenylierung und Splicing der mRNA
  3. Export aus Nukleus
  4. Translation im Cytoplasma
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2
Q

Nenne die vier Arten von Polymerasen

A

1.DNA-abhängige DNA Polymerase
1.DNA-abhängige RNA Polymerase
1.RNA-abhängige DNA Polymerase
1.RNA-abhängige RNA Polymerase

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3
Q

Wie viele eukaryotische RNA Polymerasen (DNA->RNA) existieren und wie sind diese benannt?

A

1.RNAPolymerase I
2.RNA-Polymerase II
3.RNA Polymerase III

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4
Q

Welche RNAs werden von RNA-Pol I transkribiert und wo in der Zelle findet diese Transkription statt?

A

pre rRNA für 28S, 18S und 8S rRNA
Befindet sich im Nukleus

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5
Q

Welche RNAs werden von RNA Pol II transkribiert und wo in der Zelle findet diese Transkription statt?

A

pre-mRNA, vier snRNAs, viele pre-miRNAs und lncRNAs (long non-coding RNA)
Befindet sich im Nukleoplasma

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6
Q

Welche RNAs werden von RNA Pol III transkribiert und wo in der Zelle findet diese Transkription statt?

A

pre-tRNA, 5S rRNA, snRNA (mit Außnahme vierer, siehe RNA Pol II), einige pre-miRNAs
Befindet sich im Nukleoplasma

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7
Q

Welche RNA Polymerasen werden durch α- Ammanitin inhibiert?

A

RNA-Pol II und RNA-Pol III

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8
Q

Welche Domänen hat RNA Pol II und was ist die Aufgabe dieser Domänen?
Wie viele Untereinheiten haben diese Domänen?

A

Core- und Stalk Domäne (2 Domänen);
Core: Enthält das katalytische Zentrum; 10 Untereinheiten (RPB1, RPB2 und weitere kleine Untereinheiten)
Stalk: Zwei Untereinheithen in Pol II; mobiles Strukturelement, primär notwendig für Transkriptionsinitiation

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9
Q

Welches Elementarion benötigt RNA Pol II zur Funktion?

A

Magnesiumion

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10
Q

Was ist das RNA Pol II Holoenzym?

A

Der Komplex aus RNA Pol II und GTFs (General Transcription Factors)

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11
Q

Wo werden Transkriptionsfaktoren erzeugt und welche folge hat dies?

A

im Cytoplasma;
Folge: Transkriptionsfaktor muss durch Kernpore in den Nucleus importiert werden.

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12
Q

Wie wird die Aktivität von Transkriptionsfaktoren allgemein reguliert?

A

1.Importkontrolle zum Nukleus
2.Modifikation der Transkriptionsfaktoren

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13
Q

Welche Kategorien von Transkriptionsfaktoren gibt es?

A
  1. General Transcription Factors (GTFs)
  2. Regulatory/Specific TFs
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14
Q

an welchen Promotoren werden GTFs von RNAPII benötigt?

A

an allen

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15
Q

Woraus besteht der Pre-Initiation Complex (PIC)?

A

RNAP II + GTFs gebunden an Promotor

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16
Q

Was sind die Unterschiede zwischen GTFs und regulatorischen Transkriptionsfaktoren?

A

GTF: kleine Untergruppe von TFs, zwingend notwendig für initiation, Exprimiert in großer, gleichbleibender Menge
RTFs: Notwendig zur Regulation der Expression, große Untergruppe von TFs, expression in geringer, variabler Menge

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17
Q

Welche Transkriptionsschritte sind die bedeutendsten Regulationspunkte?

A

Initiation und Elongation

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18
Q

Was sind die drei wichtigsten GTFs von RNAP II und welche Aufgaben haben sie (grob)?

A
  1. TF_{II}B: Rekrutierung von RNAP II
  2. TF_{II}D: Positionierung von RNAP II
  3. TF_{II}H: Aktivierung von RNAP II
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19
Q

Wie viele Untereinheiten haben die wichtigsten GTFs von RNAP II und womit interagieren sie

A

1.TF_{II}B: eine Untereinheit, Interagiert mit TBP und acidischen Aktivatoren
2.TF_{II}D: Mindestens fünf, einschließlich TBP und TAFs, Interagiert mit DNA und Proteinen
3. TF_{II}H: Mindestens Sechs, Interagiert mit Kinase Komplex (TF_{II}K)

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20
Q

Wie Groß ist TF_{II}D

A

~750 kDa, größter GTF

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21
Q

Aus welchen Untereinheiten besteht das RNAP II Holoenzym?

A

RNAP II, TBP, TF_{II}D, B, H, E und A

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22
Q

Wo wird der PIC assembliert?

An der mRNA

A

Core Promotor region

23
Q

Was ist die basale Transkription?

A

langsame Transkription vor Einsatz von Aktivator- oder Repressorproteinen (Regulatoren)

24
Q

Binden Regulatoren direkt an den PIC?

A

Nein, zwischen Regulator und PIC befindet sich ein Mediator

25
an welche DNA-Sequenzen binden Regulatoren?
Aktivator bindet an Enhancer Repressor bindet an Silencer
26
relativ zum Promotor, wo können regulatorische DNA-Sequenzen vorliegen?
Upstream oder Downstream, proximal oder distal.
27
Wie wird die räumliche Nähe der regulatorischen Sequenzen zum Promotor wärend der Initiation gewährleisted?
Durch sekundäre DNA-Strukturen, stabilisiert durch Cohesin/CTCF Komplex
28
Was ist der Kernpromotor?
Kürzeste Sequenz die für die Bindung von RNAP II benötight wird.
29
sind alle Kernpromotorsequenzen gleich?
Nein
30
wie viele Kernpromotoren enthalten TATA-Boxen (in Prozent) und wio liegen diese?
~50% ~-25 bp (~25 bp upstream)
31
Was besitzen Kernpromotoren ohne TATA-Box häufig?
DPE (Downstream Promotor Element) +28 bis + 32 bp
32
Erkennen GTFs oder RNAP II den Promotor?
GTFs
33
Nenne zwei Obergruppen von Promotoren und den HAuptunterschied zwischen diesen. Für welche gene ist welche Promotorgruppe häufig zuständig?
TATA-Box Promotor: Eng definierter Transkriptionsstart, nur von einem Startpunkt, häufig zellspezifische Gene Hypomethylierte CpG inseln: Broad-Spectrum Promotor, Transkriptionsstart in beide Richtungen von unterschiedlichen Startpunkten aus möglich. Oft HAushaltsgene.
34
Nenne drei Kernpromotoren, deren Position zur TSS und deren bindendes Protein, falls forhanden
TATA-Box; -31 bis -24 bp; TBP Inr (Fliege); -5 bis -2 bp; Taf 1 und 2 Inr(Mensch); je nach subtyp +-1 oder +-3 bp; unbekannt DPE; je nach subtyp +28 bis +34, +28 bis +33 oder +24 bis +32; Taf 6 und 9, möglicherweise TAF 1
35
Was ist das BRE?
TF_{II}B Recognition Element
36
für welche RNA Polymerasen ist TBP bedeutsam?
RNAP I, II und III
37
Woraus besteht TF_{II}D?
TBP + TAFs (TBP Associated Factors)
38
Bei welchen Polymerasen bindet TBP die TATA-Box?
RRNAP II und selten RNAP III
39
Beschreibe den Transkriptionsverlauf von RNAP II in sechs schritten
1. Rekrutierung von RNAP II Holoenzym an Kernpromotor 2. Öffnung des DNA-Doppelstranges, Rekrutierung weiterer Proteine, Entstehung des geschlossenen PIC 3. Öffnung und Aktivierung von PIC, Begin der Transkription 4. Elongation 5. Termination 6. RNAP II Recycling
40
wie viele Proteine enthält der PIC?
>70
41
Beschreibe die Assemblierung des PIC (fünf Schritte)
1. Bildung von TF_{II}D aus TBP und TAFs; Bindung von TF_{II}D an DNA->Knick der DNA um 90 grad 2. GTFs einschließlich TF_{II}A und B binden an Komplex 3. RNAP II wird von TF_{II}B rekrutiert; B-Ribbon von TF_{II}B stabilisiert RNAP II an TSS, TF_{II}F wird rekrutiert, Kern PIC ist komplett 4. TF_{II}E und H binden an komplex, geschlossene, inaktive Form von PIC komplett 5. TF_{II}H Helikase XBP entwindet DNA an TSS, Formung der Transcription Bubble, Wechsel von geschlossenem zu offenem PIC, Transkriptionsstart
42
Kann die Transkription nach dem Start abgebrochen werden?
Ja. Der Promotor-escape der RNAP II, der für die weitere Transkription nötig ist, hängt von einer Konkurenz zwischen dem Transkript und TF_{II}B ab. Verliert das Transkript, wird die Transkription abgebrochen.
43
Welche Modifikation der RNAP II ist für eine erfolgreiche Elongation erforderlich?
Sequentielle Phosphorilierung der CTD. Erfolgt durch CDK7 Kinase des TF_{II}H
44
Wie kommt der Pause-State, von welchem die Transkription abgebrochen werden kann, zu stande?
TF_{II}B Ribbon blockiert RNAP II exit channel, weitere domänen interagieren mit RNAP II katalytischem Zentrum. Notwendig für initiation, führt aber zu sterischem Konflikt zwischen TF_{II}B und Transkript.
45
Welche Ausgänge kann der Pause State der Transkription haben?
1. TF_{II}B gewinnt; Abbruch der Transkription 2. Transkript gewinnt; Ablösung von TF_{II}B-> Promotor escape; Elongation
46
Wie viele Repeats hat die C-Terminal Domain (CTD) und wie gut sind diese Repeats konserviert?
1. in Hefe: 26 repeats, sehr stark konserviert 2. in Säugetieren: 52 repeats, nur die ersten (N-terminalen) 26 sehr stark konserviert, weitere 26 repeats zeigen varianzen
47
Was ist die Sequenz der CTD-Repeats?
YSPTSPS
48
Welche Modifikation der CTD ist für den Promotor Escape notwendig?
Ser5 Phosphorilierung
49
Welche Modifikation ist für das Beenden des Promotor proximal pausings nötig und, im Falle von nicht-CTD modifikation, welche Auswirkungen hat diese?
Ser2, DSIF und NELF Phosphorilierung NELF: Negativer Transkriptionsfaktor, dissoziiert nach phosphorilierung DSIF: Negativer Transkriptionsfaktor, wird nach phosphorilierung zu positivem Transkriptionsfaktor
50
Welche Modifikation der CTD erfolgt wärend der Elongation?
Thr4 Phosphorilierung wärend Rekrutierung weiterer Elongationsfaktoren
51
Welche Modifikation der CTD erfolgt als Terminationssignal und welche Auswirkungen haben diese?
Entfernung vorheriger phosphorilierungen mit Ausnahme von Ser2 und Thr4 Auswirkung: Termination, RNA abspaltung, Polyadenylierung, RNAP ii Recycling
52
Welche Aufgaben hat TF_{II}H in der Transkription?
1. Öffnung der DNA (-8 zu +2 von TSS) 2. Phosphorilierung von CTD
53
Welche Aufgaben hat TF_{II}H außerhalb der Transkription?
Teil der Nucleotide Excission Repair (NER); Öffnung von DNA um läsion (-22 bis +5), Assistiert ERCC1-XPF Faktor für 5' Schnitt

Molekularbilolgie 2024/25 (14 decks)

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