VL 2 Gimpl: Transkription in Prokaryoten und Eukaryoten I Flashcards
Was ist der core Promoter?
Core-Promotor: Die Sequenz im Promotor eukaryotischer Gene, an der die RNA-Polymerase II an die DNA bindet.
Was ist eine Konsensussequenz?
Abfolge einer Nukleotid- oder Aminosäurenkette, die am häufigsten auftritt, wenn man in einem Sequenzalignment verschiedene Sequenzen miteinander vergleicht.
In welcher Richtung findet die mRNA-Synthese statt?
5’ zu 3’
Transkription Prokaryoten
Die Transkription ist bei Prokaryoten über Operons organisiert.
Was ist ein Operon?
Ein Operon ist eine Funktionseinheit aus Promoter, einem Operator und Strukturgenen (Protein-codierende Gene) und wird als polycistronische mRNA transkribiert.
Bei welchen Lebewesen findet man Operons?
Nur bei Prokaryoten
Ein Operon ist eine Funktionseinheit aus Promoter, einem Operator und Strukturgenen (Protein-codierende Gene) und wird als polycistronische mRNA transkribiert.
-> Was ist ein Operator?
Ein Operator ist der Teilabschnitt des Promotors, an dem ein Repressor oder Aktivator bindet.
Transkription Prokaryoten
Viele prokaryotische Gene existieren in zusammenhängenden Sätzen funktionell verwandter Gene, die Operonen genannt werden, und werden als polyzistronische mRNAs transkribiert. Die meisten proteinkodierenden Gene (Strukturgene) in Eukaryoten werden jedoch einzeln als monozistronische mRNAs transkribiert.
Was heißt polycistronisch? Was ist monocistronisch?
Polycistronisch: mRNA von mehreren hinteieinander liegenden Genen. Diese mRNAs enthalten mehrere offene Leserahmen (ORFs).
Monocistronisch: mRNA von nur einem Gen. Diese mRNAs enthalten nur einen Offenen Leserahmen.
Transkription Prokaryoten
An welcher DNA-Sequenz bindet die RNA-Polymerase (Holoenzym)?
Wo beginnt dann die Transkription? Upstream oder downstream?
Was ist die Pribnow-Box?
Sie bindet an Promotor, welcher Upstream von einem Operon lokalisiert ist (vorgelagert).
Die Transkription wird 10 Nucleotide downstream von einer Konsens-DNA-Sequenz aktiviert, der sogenannten Pribnow Box.
Transkription Prokaryoten
Was passiert beim ersten Schritt der Transkription bei Prokaryoten?
In der Initiation bindet die RNA Polymerase an den Promoter und den sigma Faktor.
Was machen sigma Faktoren?
Sigma-Faktoren sind Proteine, die als transienter Faktor der RNA-Polymerase für die Erkennung und Bindung des Promotors verantwortlich sind.
Wie viele RNA Polymerasen besitzen Prokaryoten?
Es gibt nur eine RNA-Polymerase.
Transkription Prokaryoten
Der Initiaton schließt sich die Elonagtion an, in der template DNA von DNA-Polymerase gelesen und mRNA synthetisiert wird.
Der Transkriptionsabschluss ist relativ ungenau.
Bei Prokaryoten erfolgt die Termination auf zwei Hauptarten.
Welche?
(A) Die RNA-Polymerase stoppt, wenn sie auf eine haarnadelbildende GC-reiche Region (Hairpin-Loop) trifft, auf die eine Reihe von U-Resten auf dem DNA-sense-Strang folgt.
(B) Der Abschluss wird durch den Rho-Faktor vermittelt, ein hexameres Protein, das eine entstehende RNA erkennt und den DNA-RNA-Hybrid im offenen Komplex abwickelt, wodurch das RNA-Transkript an einer bestimmten Stelle freigesetzt wird.
Eine Promotorregion kann durch eine Technik namens Footprinting identifiziert werden.
Wie funktioniert das?
https://www.youtube.com/watch?v=Lya0yoymgG8
1. RNA-Polymerase und DNA, die den mutmaßlichen Promotor enthalten, werden mit einem alkylierenden Reagenz an DNA-Basen inkubiert, die nicht durch Kontakt mit der RNA-Polymerase geschützt sind.
2. Dies führt zu einer Spaltung des DNA-Rückgrats an den alkylierten Rückständen.
3. Die Produkte dieser Reaktion können durch Elektrophorese analysiert werden, um die DNA-Region zu bestimmen, an die RNA-Polymerase bindet.
Transkription Eukaryoten
Wieviele RNA-Polymerasen gibt es in Eukaryoten? Für welche RNAs sind sie jeweils zuständig?
Eukaryoten haben drei verschiedene Isoformen der RNA-Polymerase (RNAP):
- Die RNA-Polymerase I, die sich in Nukleoli befindet, synthetisiert die precursors der meisten rRNAs.
- Die RNA-Polymerase II, die sich im Nukleoplasma befindet, synthetisiert mRNA-Vorläufer.
- Die RNA-Polymerase III, die sich ebenfalls im Nukleoplasma befindet, synthetisiert die Vorläufer von 5S rRNA, tRNA und eine Vielzahl kleiner nuklearer und zytosolischer RNAs.
Transkription in Eukaryoten
Wie viele Promotorsequenzen erkennen die verschiedenen RNA-Polymerasen?
Die RNA-Polymerase I erkennt nur eine Promotorsequenz, die speziesspezifisch ist.
Die RNA-Polymerasen II und III erkennen viele verschiedene Promotoren.
Transkription Eukaryoten
Was sind Exons? Was sind Introns?
Exon (von engl. expressed region): DNA-Abschnitt eines Gens, der Teile der genetischen Informationen für ein bestimmtes Protein enthält. Zwischen den Exons eines Gens befinden sich die nicht-kodierenden DNA-Abschnitte, die sog. Introns, die nach der Transkription aus der RNA heraus geschnitten werden.
Transkription in Eukaryoten
Es gibt zwei Klassen von RNA-Polymerase-II-Promotoren, beide analog zu prokaryotischen Promotorsequenzen: Die Haushaltsgene und die sogenannte TATA-Box.
->Was sind Haushaltsgene?
Haushaltsgene sind Gene, die in Zellen ständig exprimiert werden, da sie zur Aufrechterhaltung grundlegender Zellfunktionen erforderlich sind.
Neben der TATA-Box und den Haushaltsgenen gibt es andere vorgelagerte (Upstream) Sequenzen, die für die Transkriptionsregulation entscheidend sind.
Welche?
GC-Box und CAAT-Box
Transkription in Eukaryoten
Nenne 3 Beispiele für Haushaltsgene!
- Dihydrofolat-Reduktase-Gen
- Hypoxanthinphosphoribosyl-Transferase (HPRT)-Gen
- Ribosomenprotein-Gen
