Vecka 1+5 - Transkription och transkriptionell genreglering (27.08.14 och 24.09.14)

Question 1

Hos RNA är sockret inte detsamma som hos DNA. Vilket socker är det frågan om i RNA?

Answer 1

Ribos.

Question 2

I RNA finns en bas som är unik för RNA. Vilket är det? Vilken bas basparar den sig med komplementärt?

Answer 2

• Basen är Uracil
• Den basparar med Tymin

Question 3

I eukaryota celler finns tre olika polymeraser. mRNA syntetiseras av…

Answer 3

RNA polymeras II

Question 4

I eukaryota celler finns tre olika RNA polymeraser. rRNA syntetiseras av..

Answer 4

RNA polymeras I

Question 5

I eukaryota celler finns tre olika RNA polymeraser. tRNA syntetiseras av…

Answer 5

RNA polymeras III

Question 6

Vad är en promotor?

Answer 6

En regulatorisk sekvens/region av DNA som visar var RNA polymeras II skall initiera transkriptionen.

Question 7

Vilka tre “typer” av promotorer finns?

Answer 7

1. TATA-box
2. Initiator
3. CpG-islands

Question 8

Vad är en TATA-box? Vad är dess syfte? Var ligger den i förhållande till transkriptionens startpunkt?

Answer 8

• TATA-boxen är en evolutionärt sett välkonserverad promotorregion bestående av sekvensen TATAA (ungefär). Den bestämmer var transkriptionen skall starta och i vilken riktning.
• Ligger -25nt 5’ från transkriptionell start.

Question 9

• Första GENERELLA transkriptionsfaktorn att binda till DNA
• Binder till TATA-boxen
• Böjer DNA

Answer 9

TFIID med sitt TBP.

(Transcription Factor IID, TATA-Binding Protein)

Question 10

När TFIID bundit in till DNA-sekvensen rekryteras flertalet transkriptionsfaktorer till platsen i följande ordning:

• TFIIB
• TFIIF
• TFIIE som skapar docking site för:
  den sista transkriptionsfaktorn att binda till DNA.
  Vad heter det?
  Den har 2 enzymatiska funktioner, vilka?

Answer 10

• TFIIH
• Har helikas- och ATP-as -aktivitet

Question 11

TFIID med sitt TBP. (Vad är? Vad gör? 3 saker)

(Transcription Factor IID, TATA-Binding Protein)

Answer 11

• Första GENERELLA transkriptionsfaktorn att binda till DNA
• Binder till TATA-boxen
• Böjer DNA

Question 12

Det är känt att TFIIH har både ATP-as och Helikasaktivitet. Vad är det som TFIIH fosforylerar?

Answer 12

CTD svansen på RNA polymeras II.

Question 13

Vad är det som ingår i ett “preinitieringskomplex?” (3 saker)(Transkription)

Answer 13

• TBP
• Generella TF
• RNApol II

Question 14

Det är känt att TFIIH har både ATP-as och Helikasaktivitet. Helikasaktiviteten öppnar upp DNA-dubbelsträngen och ATP-as aktiviteten leder till fosforylering av CTD. Vad leder fosforyleringen av CTD till? (2 saker)

Answer 14

• Start av transkription
• Rekrytering av Capping enzymes.

Question 15

I vilken riktning avläser RNApol II DNA-template strängen?

Answer 15

3’ till 5’ riktningen

Question 16

Vilken ända av det mRNA som syntetiseras spottas ut först?

Answer 16

5’ ändan

Question 17

Vad är råmaterialet till mRNA strängen?

Answer 17

Ribonukleosid trifosfater.

Question 18

Varifrån kommer energin som driver polymeriseringen av mRNA strängen?

Answer 18

Från Ribonukleosidtrifosfaterna som används som råmaterial till mRNA syntesen. (2Pi spjälks bort)

Question 19

Vad är en generell transkriptionsfaktor?

Answer 19

Ett sådant protein som behövs för de flesta, om inte alla geners transkription. Exv. TFIID

Question 20

Vad är en specifik transkriptionsfaktor?

Answer 20

Ett sådant protein som specifikt reglerar en gen, dvs. inte alla.

För en enskild gen gäller att den kan regleras av olika kombinationer av flertalet specifika transkriptionsfaktorer.

Question 21

Vad är en transkriptionsfaktor (generellt)?

Answer 21

Ett protein som har en DNA bindande del och en funktionell del. TF binder in till olika regulatoriska DNA-sekvenser.

Question 22

Vad har de generella transkriptionsfaktorerna för funktion?

Answer 22

Att guida RNApol II till promotorn och öppna DNA-strängen.

Question 23

Hur många transkriptionsfaktor-gener finns det?

Answer 23

2000

Question 24

Hur indelas transkriptionsfaktorerna? (2 exempel)

Answer 24

I familjer baserat på homologi i den DNA-bindande domänen.

• Zinc-fingers
• Leucine-zippers

Question 25

Specifika transkriptionsfaktorer kan delas in i två huvudgrupper baserat på hur de påverkar transkriptionen av gener, vilka?

Answer 25

• Aktivatorer
• Repressorer

Question 26

Vad är en Enhancer?

Answer 26

Ett regulatoriskt DNA element som kan binda in specifika transkriptionsfaktorer. STIMULERAR transkription av “sin” gen.

Question 27

Hur stor är Enhancer-element?

Answer 27

50-200bp

Question 28

Var ligger Enhancers i förhållande till transkriptionsstart?

Answer 28

De kan ligga flera KB ifrån transkriptionsstart, antingen uppströms eller nedströms.

Question 29

För att transkriptionsfaktorer från första början skall kunna binda in till sina respektive DNA-element måste kromatinstrukturen luckras upp. Vad är det allra första som rekryteras och luckrar upp stängt heterokromatin temporärt?

Answer 29

Ett kromatinremodelleringskomplex luckrar upp heterokromatin temporärt.

Question 30

Vad är det som stabiliserar det temporärt uppluckrade kromatinet?

Answer 30

Histonacetylering

Question 31

Vad kallas det DNA-element som ett co-activator complex binder till?

Answer 31

UAS (Upstream activating sequence) Som namnet antyder ligger detta element upströms från TATA-boxen.

Question 32

Co-activator complex rekryteras till sådana områden där kromatin luckrats upp av chromatin remodelling complex, och binder där till UAS. Co-activator complex har förmåga att hyperacetylera histonsvansar. Vad har detta för funktion? (2 saker)

Answer 32

1. Hyperacetyleringen av histonetails får till stånd att kromatinets uppluckrade form stabiliseras.
2. Hyperacetylerade histonsvansar utgör bindningsställen för proteiner, exv. transkriptionsfaktorer såsom TFIID.

Question 33

Vad kallas det DNA-element som ett co-repressor komplex kan binda till?

Answer 33

URS1 (Upstream control element), som är en typ av silencer. Ligger som namnet avslöjar uppströms från TATA boxen.

Question 34

Repressor-directed histone deacetylation sker med hjälp av co-repressor complex. Vad är resultatet av komplexets verksamhet?

Answer 34

Deacetylering av Histonsvansar och således en övergång till mer packat kromatin.

Question 35

I reader-writer metylering, vilket enzym är det som identifierar och binder till en metylerad histonsvans och därefter rekryterar HMT?

Answer 35

HP1

Question 36

Vad är det för enzym som HP1 rekryterar i reader-writer metylering?

Answer 36

HMT (Histon Metyl Transferas)

Question 37

Vad har HMT för funktion i reader-writermetylering?

Answer 37

Det har förmåga att metylera “nästa” histon i ordningen. (Den rekryteras till en metylerad histonsvans av HP1).

Question 38

I och med att HMT metylerar “nästa” histon i ordningen kan en ny HP1 binda in och rekrytera ytterligare HMT, som därefter metylerar nästa histon osv. osv. Vad är det som gör att denna reader-writer metylering inte sprider sig i all oändlighet?

Answer 38

En Insulator har förmåga att blockera framfarten av kromatinmodifieringar.

Question 39

Vad är en insulator?

Answer 39

En typ av “barriärprotein” som kan binda till kromatin.

Question 40

Vad har insulatorer/barriärproteiner för funktion?

Answer 40

Via olika mekanismer kan de blockera effekten av omgivande positiva/negativa element, exv. spridningen av metylering. På så vis kan man alltså skapa oberoende funktionella domäner i DNA sekvensen.

Question 41

Det är en balans mellan aktivatorer och repressorer som sist och slutligen avgör om transkription “förstärks” eller inhiberas. Beskriv kort 3 sätt som detta kan ske.

Answer 41

1. Kompetetiv DNA binding
2. “Masking of the activation surface/domain”
3. TF:s activation domains påverkar en mediator

Question 42

En mängd specifika transkriptionsfaktorer (aktivatorer och repressorer) som samtidigt bundit till en gens kontrollelement kan med sina activation domains binda till en mediator. Vad har mediatorn för funktion?

Answer 42

Mediatorn “sammanställer” informationen från alla aktivatorer och repressorer och bildar en slags brygga som har möjlighet att stimulera eller hämmta bildningen av pre-initation complex.