VL 2 Gimpl: Übersicht Regulation der Transkription und Translation in Eukaryoten Flashcards
Wie lautet das Zentrale Dogma der Molekulurbiologie?
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Welche Typen von RNAs gibt es? (5 Beispiele)
- Ribosomale RNA (rRNA): Mehr als 80% der totalen RNA-Masse, (macht 2/3 der Ribosomenmasse aus).
- Transfer RNA (tRNA): Kleine RNAs die Aminosäuren zum Ribosom transportieren.
- Messenger RNA (mRNA): Enthält Nukleotidsequenzen, die für Aminosäurensequenzen von Polypeptiden, codieren.
- Small nuclear RNAs (snRNAs): Beim mRNA-Spleissing involviert.
- Guide RNAs: am RNA Editing beteiligt.
Welche Reaktion vermitteln RNA-Polymerasen? Ist diese Reaktion reversibel?
Die RNA-Polymerase nutzt Nukleotide, um eine RNA Kette in 5′→3′ Richtung zu synthetisieren.
Hydrolyse des freigesetzten PPi macht die Polymerisation irreversibel.
Welchem Kontrollmechanismus unterliegt die Transkription?
Transkriptionskontrolle
RNA Processing Control
In welchem Zellorganell der Eukaryoten findet die Transkription von DNA zum RNA statt?
Im Nucleus.
Transkriptionskontrolle in eukaryotischen Zellen
Transkriptionskontrolle ermöglicht, dass ein Protein in einer bestimmten Zelle zu einer gewünschten Zeit in einer definierten Menge exprimiert wird.
-> Durch welche 5 Mechanismen werden Häufigkeit und Exaktheit der Initiation der Transkription reguliert?
- Cis-aktive Regulationselemente (Z.B: Promotoren, Enhancer, silencer,..)
- Transkriptionsfaktoren
- Lokale Chromatinorganisation bzw. Anordnung der Nucleosomen (Zugang zu den Zielsequenzen kann blockiert oder “dargeboten” werden)
- Topologie der DNA (supercoil, bending von DNA) hat Einfluss auf Positionierung von weit entfernt liegenden Bereichen der Transkriptionsmaschinerie
- Methylierung von DNA
https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/transkriptionskontrolle/67280
RNA-Prozessierung in Eukaryoten
Was ist Prozessierung? Findet das auch bei Prokaryoten statt?
Posttranskriptionelle Umwandlung von prä-mRNA in reife mRNA, die dann den Zellkern verlässt.
Bei Prokaryoten findet keine Prozessierung der RNA statt.
https://www.studysmarter.de/schule/biologie/genetik/prozessierung/
Kerntransport
Durch Prozessierung wurde prä-mRNA in reife mRNA umgewandelt, die den Zellkern verlassen kann.
-> Wie wird im Cytosol der Transport der RNA und die Lokoalisation kontrolliert?
- Permeablitätsbarriere der Kernporen
- Importin-abhängiger Transport in den Nucleus
- Exportin-abhängiger Transport aus den Nucleus
(siehe VL Schneider Zellbiologie)
Welche 4 Methoden der posttranskriptionalen Prozessierung von RNA gibt es?
- Capping
- Polyadenylierung
- RNA-Editing
- Spleißen
In den Ribosomen findet die Translation und die Proteinbiosynthese statt.
Welche Kontrollstationen (Siehe Bild 4-6) gibt es noch?
4 Translationskontrolle
5 mRNA Degradation Kontrolle
6 Proteinaktivitätskontrolle
Translationskontrolle
Welche Tranlationskontrollmechanismen gibt es in prokaryotischen Zellen?
- Die Zugänglichkeit der Ribosomenbindungsstelle (Shine-Dalgarno-Sequenz) und der Initiationsregion, kann durch die Sekundärstruktur gebundener Proteine eingeschränkt sein.
- Es existieren virale, sowie zellulär antivirale Strategien, die die Translationsrate zellulärer bzw. viraler mRNAs beeinflussen.
Die mRNA besitzt ein vorzeitiges Stoppcodon in seiner Basenabfolge. Wie kann die Zelle darauf reagieren?
NMD (Nonsense-mediated mRNA Decay)
Wie sieht der Mechanismus aus, der abläuft, sobald im ORF der mRNA ein vorzeitiges Stopcodon erkannt wird?
- Vorzeitiges Stopcodon wird im offenen Leseraster der mRNA erkannt.
- Aktivierung von Terminationsfaktoren.
- Aktivierung von Decapping-Enzymen.
- 5’-Kappe wird entfernt.
- mRNA wird von Exonucleasen abgebaut.
Wann greift der Nonsense-mediated mRNA Decay (NMD) Mechanismus nicht?
NMD findet nicht statt:
- wenn die prä-mRNA keine Introns hat
- wenn sich das vorzeitige Stopcodon im letzten Exon (bzw. in den letzten 50 Basenpaaren des vorletzten) befindet.
Nonsense-mediated mRNA Decay (NMD) erkennt unerwünschte (vorzeitige) Stopcodons in der mRNA und verhindert deren Expression als verkürzte Proteine.
-> Voraussetzung?
Damit die Terminationsfaktoren mit den Exon-Junction-Komplexen interagieren, muss sich das vorzeitige Stopcodon mindestens 50-55 bp vor der letzten Exon-Exon-Bindung befinden.
https://de.wikipedia.org/wiki/Nonsense-mediated_mRNA_Decay
