VL 15: Transkription in Eukaryoten

Question 1

„Zentrales Dogma“ der Molekularbiologie

Answer 1

DNA -> RNA -> Proteine

DNA -> Transkription -> RNA -> Translation -> Protein

Question 2

Schritte der Genexpression

Answer 2

DNA: Gen wird transkribiert
-> erstes Transkript -> Posttranskriptionale Prozesse => mRNA (Abbau der mRNA liefert Nukleotide)

mRNA -> Translation -> inaktives Protein -> posttranslationale Prozesse -> aktives Protein
(Abbau von Proteinen liefert Aminosäuren)

Question 3

Transkription: was ist es, wodurch katalysiert, wovon geht es aus?

Answer 3

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

Question 4

Transkription: Richtungen

Answer 4

codogener Strang: Leserichtung 3´zu 5´
Syntheserichtung: 5´zu 3´

Question 5

DNA Matritzenstrang

Answer 5

DNA-Strang, zu dem die RNA
komplementär ist, auch template oder Matrize genannt

anderer Strang: non-template strand, coding strande

Question 6

Vergleich von Promotoren in
Eukaryoten und Prokaryoten

Answer 6

Prokaryoten: Promotor wird von Sigma Faktor (Sigma70) erkannt,
AT-basenpaarreiche UP-Element oberhalb der −35-Region,
die −35-Region (Sequenz: 5’-TTGACA-3’), 17 BP weiter:
die −10-Region (Pribnow-Box) mit der Sequenz: 5’-TATAAT-3’

Eukaryoten: CAAT-Box - ca 70BP - TATA Box

Question 7

RNA Polymerase Vergleich (Euk und Prok)

Answer 7

Prokaryoten: Polymerase besteht aus 2 beta und 2 alpha units

Eukaryoten:
mehrere Polymerasen (I-IV)
Pol I:

Question 8

RNA Polymerase II- Promotoren

Answer 8

TATA-Box, INR (Initiator): Positionierung der RNA-Polymerase,
bestimmen Startpunkt, -30BB vom Start entfernt

UpstreamElements (Promoter-proximale Elemente): Regulation der Genaktivität, Gewebespezifität

Enhancer: Erhöhen die Transkriptionsaktivität, können weit entfernt vom Gen liegen

Question 9

RNA-Polymerase III: Promotoren für
tRNA-Gene

Answer 9

boxA und boxB

Question 10

Was machen Enhancer?

Answer 10

Aktivierung der Initiation aus der Ferne: Aktivatorprotein kann dran binden ->

funktionieren meist über Koregulatoren, diese interagieren mit:
-Proximalen Aktivatoren
– Generellen TFs
– der Polymerase
– Nukleosomen

Question 11

Transkriptionselongation

Answer 11

• RNA Polymerase bewegt sich entlang der DNA
  -> entspiralisiert die Windungen der
  Doppelhelix
  -> exponiert etwa 10-20 Basen auf einmal, die sich mit RNA Nukleotiden paaren können

Question 12

Die Phosphorylierung der CTD der RNA

Question 13

RNA-Polymerase: Probleme mit Nukleosomen?

Question 14

unterschiedliche Arten der
Transkriptionsregulation durch versch. ihrer Initiation

Answer 14

• On/off-Regulation:
  vor der Ausbildung des
  Präinitiationskomplexes (PIC)
• Schnelle Antwort:
  nach Ausbildung des PIC
• Massive, ultraschnelle Steigerung der Transkriptionsrate:
  Aktivierung nach proximaler Pausierung

Question 15

Termination in Eukaryoten

Answer 15

• 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‘ Exonuklease degradiert die RNA bis die
  Polymerase erreicht ist, die dann vom template dissoziiert

Question 16

Verbindung von Transkription und
Folgevorgängen in Pro- und Eukaryoten

Answer 16

Prokaryoten: mRNA im Zellplasma
Eukaryoten: Transkription& posttranskriptionelle Prozesse im Zellkern -> Transport von mRNA aus Zellkern-> Translation im Cytosol

Question 17

Der CTD belädt die RNA mit RNA
Prozessierunsfaktoren und die DNA mit Chromatinmodulatoren