VL 8: Translation Flashcards
Warum Translationsreglation?
- Translationsregulation liefert produzierte Proteine schneller als nach Transkriptionsänderungen = kürzere Reaktionszeit auf Signal
- Translationsregulation ermöglicht lokale Proteinproduktion
Bei welcher Art von RNAs und Proteinen spielt Translationsregulation eine Rolle?
- für unstabile Proteine, da die Proteinakkumulation stark von der Transkriptionsrate abhängig ist
- instabile RNAs werden auch auf Tranksriptionsebene schnell reguliert
-
Was sind die wesentlichen Kontrollmechanismen der Translation?
- Regulation über Proteinmodifikationen
- Phosphorylierung von eIF4E-BP
- Aktivierung von TOP mRNAS - Regulation über miRNAs
Wie funktioniert die Translationsinitiation?
- eI4F-> 3 Untereinheiten: E,G und A
- 4E erkennt 5´-Cap
- 4G bildetGrundgerüst an dem andere Initiationsfaktoren un die kleine Untereinheit assemblieren
- 4A -> dad-Box-RNA-Helikase ->entwindet Sekundärstrukturen der mRNA, damit kleine Untereinheit bis zum Strartcodon scannen kann
4EBP->welche Rolle und wie funktioniert die Regulation?Welches weiter Protein spielt eine wichtige Rolle?
- 4E-Bindeprotein nimmt 4E aus dem Spiel->wenn Bindeprotein bindet wir 4E inaktiv
- Kinase(mTor) kann Bindeprotein phosphorylieren-> wenn Bindeprotein phosporyliert ist, dissoziiert es von 4E und Translation kann initiiert werden
- mTOR->Targetof rapamycin(Antibiotikum)
- mTOR reagiert auf versch. Signale->z.B. Zellwachstumssignale->Zentrum der globalen Translationsregulation
Welche RNAs sind besonders sensitiv für eine Regulation über den 4E/mTOR-Weg?
- mRNAs mit sehr stark strukturierten 5´-UTR
- mRNAs mit TOP-Motiv->Oligo-Pyrimidin-Motiv
cUUCUU
-RNAs für Proteine des Zellzyklus
Regulation über Zirkularisierung der mRNA über PABP?
polyadenylate binding protein (PABP) bindet an eIF4G.
• Polysomen werden zirkularisiert, was den re-start der ribosomalen Untereinheiten vereinfacht.
Was sind die Ziele von Riboseq(Ribosome Profiling)?
- RNAseq misst nur relative Quantitäten von Transkripten in einer Zelle
- nicht alle Transkripte werden gleichermaßen translatiert
- Riboseq misst aktive Translation = von Polysomen gebundene RNA
- erlaubt Translation mit Kodonauflösung zu bestimmen:
- Identifikation von Pausierungstellen
- Identifikation des Leserahmens
- Identifikation neuer ORFs
Warum pausieren Ribosomen bei der Translation?
-
Polysomen Analyse
- Polysomen und Monosomen werden durch Zentrifugation anhand Dichtegradienten aufgetrennt
- zeigt Anhand der RNA-Verteilung, wie translationsaktiv die Zelle ist
Wie funktioniert RiboSeq?
1-zunächst müssen Ribosomen festgestzt werden(z.B. mit Antibiotikum)
- Verdauung RNA bis Fragmente in Ribosomen übrig sind. Außerdem mRNAs aus RNA-Seq zu Fragmenten
- Linker werden angehangen und Library wird erstellt
- Sequenziert
Welche beiden Probleme beim RiboSeq und welche Lösungen?
- Man erhält bei Riboseq nur footprints, aber weiß nicht was das Verhältnis von translatierenden Ribosomen zur vorhanden RNA-Menge ist
Lösung: Riboseq mit RNA-Seq-Experiment: man erhält footprints pro RNA
Was ist Codon-aufgelöste Transkriptionsanalyse?Was ist eine Vorraussetzung?
- es kann genau die position ermittel werden an der sich A- und P-site des Ribosoms auf der RNA befinden
- durch eine definierte Distanz zum 5´-Ende des Footprints
- >wichtig für Bestimmung von Pausierungsstellen
- setzt voraus, dass die Nuklease sehr genau schneidet, sodass die Ribosomenprofile immer gleich lang sind-> nur so hohe Auflösung
Was ist die Funktion von uORFs?
- Regulation: befinden sich upstream von ORFs und wenn uORFs translatiert werden ist Translationsrate des ORFs niedriger
- unter Stresssituationen z.B. wird der uORF schlechter gelesen und der Haupt-ORF translatiert
