Kontroll av genuttrycket på transkriptionsnivå

Relevanta dokument
KOMMENTARER TILL KAPITEL 7 OCH 8. Den centrala dogmen är gemensam för eukaryoter och prokaryoter.

RNA-syntes och Proteinsyntes

Gener, genom och kromosomer , 6.6 och sid

Instuderingsfrågor avsnitten Molekylär genetik och Rekombinant DNA tekniker, MCB

Molekylärbiologins centrala dogma

Delprov l, fredag 11/11,

STOCKHOLMS UNIVERSITET. Institutionen för biologisk grundutbildning. Tentamen i Molekylär cellbiologi 10 p Namn: _.. Personnummer:.

CELLKÄRNAN INNEHÅLL CELLKÄRNAN. cellkärnan

Chapter 5-7. Introduction. Content. Double helix, Watson and Crick + Maria Bolin + fig 5-2

Grundläggande molekylära genetiska mekanismer Kap 4,

Transkription och translation = Översättning av bassekvensen till aminosyrasekvens

CELLKÄRNAN. kap 9 + fig 16.24, s , fig i 4th edition Chromatin: s , th edition. INNEHÅLL

Transkriptionen. Niklas Dahrén

Mutationer. Typer av mutationer

Epigenetikens biokemi, eller Kemisk modifiering av DNA och histonproteiner för att styra genuttryck

NUKLEINSYRORNAS UPPBYGGNAD: Två olika nukleinsyror: DNA deoxyribonukleinsyra RNA ribonukleinsyra

Genetik I. Jessica Abbott

KOMMENTARER TILL KAPITEL 9 OCH KAPITEL 16

RNA och den genetiska koden

Kap 26 Nukleinsyror och proteinsyntes. Bilder från McMurry

Från DNA till protein, dvs den centrala dogmen

DEN MINSTA BYGGSTENEN CELLEN

Tentamen i Molekylär Cellbiologi 9 p Namn: Personnummer: Plats nr: Inlämnad kl: ID kollad: Poäng: Betyg:

Tentamen i Molekylär Cellbiologi 9 p Namn: Personnummer: Plats nr: Inlämnad kl: ID kollad: Poäng: Betyg:

Transkription och translation. DNA RNA Protein. Introduktion till biomedicin Jan-Olov Höög 1

DNA-molekylen upptäcktes DNA - varken protein, kolhydrat eller lipid.

Hierarkisk proteinstruktur. Hierarkisk proteinstruktur. α-helix Fig 3-4. Primärstruktur Fig 3-3

Från DNA till protein, dvs den centrala dogmen

CELLDELNING 1 MITOS EUKARYOT CELLDELNING. Eukaryot celldelning. 1. cellcykeln 2. mitos 3. cytokinesis

Molekylärbiologi: Betygskriterier

KARLSTADS UNIVERSITET KEMI

STOCKHOLMS UNIVERSITET INSTITUTIONEN FÖR BIOLOGISK GRUNDUTBILDNING

TENTAMEN för KMB056 - Molekylär Bioteknik

Proteinstruktur och Hemoglobin

Från gen till protein. Niklas Dahrén

Poäng: Godkänt 35 p. Max 70 p.

Genetik II. Jessica Abbott

Ordinarietentamen i tema Reproduktion/Utveckling Läkarprogrammet, T2, , kl Instruktioner

KARLSTADS UNIVERSITET

Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen

NUKLEINSYRORNAS UPPBYGGNAD: Två olika nukleinsyror: DNA deoxyribonukleinsyra RNA ribonukleinsyra

Namn: Personnummer: Plats nr: Inlämnad kl: ID kollad: Poäng: Betyg: SKRIV NAMN PÅ ALLA SIDOR ÄVEN OM FRÅGAN LÄMNAS OBESVARAD.

Tentamen. Lycka till! Medicin A, Molekylär cellbiologi. Kurskod: MC1004. Kursansvarig: Christina Karlsson. Datum Skrivtid 4h

Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen (14)

Proteinstruktur samt Hemoglobin

BASÅRET KEMI B BIOKEMI VT GENETISK INFORMATION (sid )

Fig 1-29 Alla celler har utvecklats från samma urcell för ca 3,5 miljarder år sedan Fem kungadömen och Tre domäner

Evolution i molekylärbiologiskt perspektiv

IDENTITETSBLAD Dugga

Transkrip1on och transla1on

Tentamen. Kurskod: MC1004. Medicin A, Molekylär cellbiologi. Kursansvarig: Christina Karlsson. Datum Skrivtid 4h

APOPTOS Programmerad celldöd

Kromosomer, celldelning och förökning

[ 8 ] RNA-MOLEKYLERNAS SYNTES OCH FUNKTION

Personnummer. DUGGA Molekylärbiologi T3 / HT p (G = 24 p)

Tentamen Introduktion till Bioteknik och Bioinformatik 5hp 1MB101

Translationen. Niklas Dahrén

Nobelpriset i kemi 2006

trna mrna 1 Protein blir till. Först där protein börjar tillverkas. Molekylen som kan stänga av DNA

Cellbiologi. Maria Ankarcrona Nov 2010

Omtentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen 2006 Kodnr:

Tidiga erfarenheter av arvets mysterier

Med hopp om framtiden transposoner, DNA som flyttar sig själv

Cellen och biomolekyler

Tenta 2 Cellbiologi ht 2015

IDENTITETSBLAD Dugga

Tentamen i Molekylär Cellbiologi

Genetik. - cellens genetik - individens genetik. Kap 6

Tentamensmoment: Rättningspoäng:...av max 25 p. Namn:. Pnr:. Betyg:... Distanskurs. Lärare: Malte Hermansson

Så började det Liv, cellens byggstenar. Biologi 1 kap 2

STOCKHOLMS UNIVERSITET INSTITUTIONEN FÖR BIOLOGISK GRUNDUTBILDNING

Tentamen i Cellbiologi med Biokemi

tisdag 8 oktober 13 Carl Von Linné

Sammanfattning Arv och Evolution

DUGGA Molekylärbiologi T2 / VT p (G = 25 p)

Instuderingsfrågor till Cellbiologi av Charlotte Erlanson-Albertsson och Urban Gullberg

Intracellulära organeller, proteinmodifiering och transport, endo/exocytos Kap10 + delar av kap 13

Cellbiologi. Cellens delar (organeller)

Antikroppar:Från gen till protein skapande av diversitet. Kursbok: The immune system Peter Parham

JANINA WARENHOLT Molekylär patologi LUND

TENTAMEN för KMB056 - Molekylär Bioteknik

Proteiner. Kap 3,

Medicinsk genetik del 1: Introduktion till genetik och medicinsk genetik. Niklas Dahrén

PROV 6 Bioteknik. 1. Hur klona gener med hjälp av plasmider?

TENTAMEN för KMB056 - Molekylär Bioteknik

Område: Ekologi. Innehåll: Examinationsform: Livets mångfald (sid ) I atomernas värld (sid.32-45) Ekologi (sid )

Medicinsk grundkurs. Cellen och genetik. Datum

Lärarhandledning gällande sidorna 6-27 Inledning: (länk) Läromedlet har sju kapitel: 5. Celler och bioteknik

PROV 6 Bioteknik. 1. Hur klona gener med hjälp av plasmider?

TENTAMEN för KMB056 - Molekylär Bioteknik

Klipp-och-klistra DNA: fixa mutationen med gen editering DNA, RNA och Protein

Kodnr: Ärftligheten är könsbunden recessiv. Fråga 1 (3 poäng): Beskriv vad som utmärker detta ärftlighetsmönster.

Ägg till embryo Dugga Platsnummer VIKTIGT ATT DU FYLLER I OCH LÄMNAR IN! TEXTA TACK. Efternamn. Förnamn. Personnummer

I. Flersekvensjämförelser, sekvensmotiv och profiler. II. Fylogenetisk analys

Uppdatera)dina)kunskaper)i) molekylärbiologi,)genteknik)och) funk:onell)genomik )

2. Nämn fyra mekanismer varmed enzymaktivitet kan regleras och förklara i korthet vad de innebär.

Frågor. Behöver vi kunna processen för RNA för polymeras I,II och III? Eller räcker det att kunna vad de gör? Det räcker med att kunna vad de gör

Rekommendationer för inläsning av läroboken Erlanson-Albertsson C och Gullberg U: Cellbiologi, Studentlitteratur 2007

Svar till övningstentafrågor i Biokemi, Basåret VT 2012

Det gäller att vara tydlig!

Transkript:

Kontroll av genuttrycket på transkriptionsnivå 7.1-7.6 Vägen från gen till funktionellt protein består av många steg, fig1-11. Det finns exempel på kontrollmekanismer för alla dessa steg. Transkriptionsstart Alternativ splicing Nedbrytning av mrna Translationsstart Proteinets stabilitet, aktivitet och lokalisering Synteshastigheten för ett protein avgörs av hur ofta. av genen och. av mrna tsker.

Hur ofta en gen transkriberas beror på hur bra binder till promotorn. Det sker ingen (eller väldigt sällan) bindning om DNA tär i..-kromatinstruktur. Olika promotorsekvenser har olika hög affinitet för RNA-polymeraset. Mha.. kan affiniteten både ökas och minskas. Mhaen.får RNA-polymerasetytterligare en bindningsmöjlighet till DNA t(förutom promotorn), därmed ökas affiniteten. En stör bindningen mellan RNA-polymeras och DNA.

Reglering av Lac-operonetär ett bra exempel på hur en repressoroch en aktivator kan fungera i en bakterie. Lac-operonetkodar för proteiner som behövs för att cellen ska kunna ta upp och klyva disackaridenlaktos. Laktos glukos + galaktos. Detta måste ske för att cellen ska kunna använda laktos som energikälla. Om cellen inte har tillgång till laktos är lac-operonetavstängt. Transkription sker väldigt sällan. Om cellen har tillgång till laktos men också glukos sker transkription, men med ganska låg frekvens. Cellen sparar energi genom att använda glukos isf laktos som energikälla. Om cellen bara har tillgång till laktos och inte glukos uttrycks lacoperonet med hög frekvens.

Till lac-operonethör de reglerande sekvenserna: promotor,...och..., fig7-2. Utan laktos binder lac repressorn till operatorn och hindrar då polymerasetfrån att binda till promotorn (7-2a). Med laktos lossnar repressornoch. kan binda promotorn, men bindningsaffiniteten är låg (7-2b). Med laktos utan glukos binder camptill CAP-siteoch till polymerasetsom då får en högre affiniteten till DNA t(7-2c).

Transkription hos eukaryoter skiljer sig på några punkter från prokaryoter: Eukaryoter har tre olika RNA-polymeraser(I, II och III), tabell 7-2. Det finns inga eukaryotasigmafaktorer, i stället behövs sk. transkriptions-faktorer för att binda polymeraset till promotorn. Det krävs många steg innan transkriptionen kan börja, DNA tskall vara i form av eukromatinoch ett antal specifika och allmänna transkriptionsfaktorer skall binda DNA och polymeras.

RNA-polymeras II spromotor-sekvenskan innehålla sktata-box(fig7-12), initiator-sekvens eller områden med mycket CG-baspar.

För att RNA-polymeraset ska kunna bindas till promotorn och transkriptionen starta måste allmänna transkriptionsfaktorer medverka. RNA-polymeras II har hjälp av TFIIA, B osv., fig 7-31. (TF=transcription factor)

Eukaryotagener har förutom promotorsekvenser ett flertal andra reglerande sekvenser, fig 7-16. En del finns nära genen, inom några hundra bp. Andra kan finns mycket långt bort, 10.000-tals bp. Dessa kallas.-sekvenser eftersom det ofta är aktivatorer som binds dit. Till dessa reglerande sekvenser binds

Specifika transkriptionsfaktorer har en DNA-bindande domän och en eller flera aktiverande/inhiberande domäner, fig 7-22. I kapitel 16 kommer exempel på en massa olika transkriptionsfaktorer, se t ex fig16-1.

I transkriptionsfaktorns DNA-bindande domän finns något DNAbindande motiv. Ofta är det en...som binds till major groovei DNA t. Exempelvis i helix-turn-helix, leucin zipper och zink-fingrar, fig 7-24 ---7-26. Helix-turn-helix Leucin-zipper

Ofta består de reglerande sekvenserna i DNA tav två proteinbindande sekvenser bredvid varandra. Det ger möjlighet att kombinera olika specifika transkriptionsfaktorer med varandra till ett större antal signaler. Tre olika proteiner kan t ex kombineras på sex olika sätt, fig7-28.

De..transkriptionsfaktorerna är desamma för olika gener medan kombinationen av de... är unik för varje gen. En gen kan fås att uttryckas i en viss vävnad genom att ha reglerande sekvenser som binder aktivatorersom bara finns i den vävnaden. Ex: genen för proteinet transtyretin, fig7-44.

Transkriptionsfaktorer och RNA-polymeras binder lättare till DNA tom detta är i eukromatin-form. Gener kan tystas genom att DNA t övergår till heterokromatin. Heterokromatinkan bildas genom att histonsvansar.. Vid replikation kan histonernasmodifieringsmönster ärvas till båda dotterkromosomerna. Detta kallas epigenetik. Fig7-36 visar ett exempel på epigenetik. Hox-genertystas tidigt under embryogenesen av en och förblir avstängda livet ut.

Vid replikationen bildas nya histonproteiner som aggregerar till sk nukleosomkärnor, dvs 2x(H2A, H2B, H3, H4). De gamla nukleosomkärnornafördelar sig på båda de nya kromosomerna. Om de är metylerade sprids metylering från dem till de nygjorda histonerna. Me Me Me Gammal nukleosomkärna Me Ny nukleosomkärna

Aktivering av en eukaryotgen skulle kunna gå till så här: 1)Till en reglerande sekvens binds en transkriptionsfaktor som i sin tur binder ett enzym som acetylerarhistonsvansari närliggande nukleosomer, fig 7-38b. Det leder till att fler reglerande sekvenser exponeras. 2) Då kan specifika transkriptionsfaktorer, mediatorer, allmänna transkriptionsfaktorer och RNA-polymeras bindas samman så att transkriptionen kan starta, fig. 7-42

RNAi, sid 347-351 Det finns RNA n som har till uppgift att reglera genuttrycket, sk interferensrnan eller RNAi. Många viktiga processer verkar regleras av RNAi, bl a fosterutvecklingen, fig 8-27. RNA-interferens är ett mycket aktivt forskningsfält. Man skulle t ex kunna skräddarsy gener för mi/sirnasom är riktade mot ett specifikt mrnaman önskar slå ut.

Det finns två typer av RNAi: mirna(microrn) och sirna(short interferencerna). Ex på hur ett mirnafungerar (ungefär samma sak sker med sirna), fig 8-26: Människan har minst 1000 gener för olika mirnan. Det primära transkriptetkan var flera 100 nt långt. I kärnan viker det ihop sig, binds till proteiner (bl. a Drosha) och trimmas till en kortare sekvens.

mirna ttransporteras ut ur kärnan. Proteinkomplexet med Drosha blir kvar i kärnan. I cytosolenbinds mirna ttill ett nytt proteinkomplex (bl.a Dicer). mirna tklyvs så att två korta, 21-23 nt, strängar bildas.

Den ena av de två korta strängarna binds till ett nytt proteinkomplex. Då bildas ett skrisckomplex(rnainduced silencing complex). Det är det reglerande komplexet.

Ett RISC-komplexmed mirnabinder till ett mrnasom har en nästan komplementär sekvens till mirna t, fig8-25. Resultatet blir att translationenav mrna tförhindras. Ett RISC-komplex med sirna binder till ett mrnasom har en exakt komplementär sekvens till sirna t. Resultatet blir att mrna t bryts ner. RISC-komplexet fungerar då som ett nukleas.