Biochemie (Subject) / Kontrolle der Genexpression (Lesson)

This lesson was created by Matty.

Learn lesson

back  |  next 1 / 1

• Promotoren gewisse Abschnitte auf der DNA an denen die Transkription startet eine Nukleotid-Sequenz auf der DNA, die die regulierte Expression eines Gens ermöglicht liegt am 5'-Ende des kodierenden Stranges des Gens und somit in Syntheserichtung vor dem RNA-codierenden Bereich die wichtigste Eigenschaft eines Promotors ist die spezifische Wechselwirkung mit bestimmten DNA-bindenden Proteinen, welche den Start der Transkription des Gens durch die RNA-Polymerase vermitteln und als Transkriptionsfaktoren bezeichnet werden
• TATA-Box DNA-Sequenz in der Promotorregion eines Gens, zur Genregulation der Transkription bei Eukaryoten und Prokaryoten für das Ablesen der DNA und das Erzeugen der RNA (Transkription) muss der in RNA umzusetzende Teil vor der codierenden Sequenz (im Promotor) bestimmte „Markierungen“ aufweisen. Erst dadurch können die notwendigen Proteine für diesen Schritt an die DNA binden Die Bezeichnung TATA stammt von der Abkürzung für die Basen-Sequenz T(hymin)-A(denin)-T(hymin)-A(denin Konsensus-Sequenz 5'-TATAAA-3'. Diese Sequenz befindet sich meist 25 bis 30 Basenpaare vor dem Startpunkt der
• Initiationskomplex Proteinkomplex im Zellkern von Eukaryoten sein Zusammenbau ist Voraussetzung für den Beginn der Transkription der meisten Gene die einzelnen Bestandteile des Komplexes stellen die exakte Positionierung am Genanfang sicher und verhindern so Ablesefehler der Initiationskomplex besteht aus dem Kernpromotor des Gens den Transkriptionsfaktoren TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH der RNA-Polymerase II
• allgemeine Transkriptionsfaktoren sind Untereinheiten der zur Transkription benötigten Proteinkomplexe binden entweder direkt an die DNA, zum Beispiel an allgemeine Motive wie Promoterelemente (etwa die TATA-Box), an die RNA-Polymerase oder an andere Proteine des Initiationskomplexes ubiquitär Durch das Binden an die DNA stellen sie eine Art "Plattform" für die RNA-Polymerase her, die Polymerase bindet an die Plattform, und die Transkription wird initiiert
• spezielle Trankriptionsfaktoren vermitteln der Polymerase, welches Gen aktiviert werden soll regulieren selektic ein Gen oder eine Gengruppe sind daher nur in den Zellen vorhanden, in denen das Gen, das sie regulieren, aktiviert (oder je nach dem auch reprimiert) werden soll die DNA-Bereiche, an die sie binden, haben eine spezifische Sequenz (sog. cis-Elemente wie Enhancer oder Silencer), die von dem Transkriptionsfaktor erkannt und gebunden wird werden meistens durch Proteinkinasen aktiviert, was das Ende einer langen Signalübermittlungskette, die durch einen Rezeptor ausgelöst wird, darstellt
• Aktivator + Repressor Aktivator ist ein DNA-bindender Stoff erhöht die Affinität der RNA-Polymerase zum Promoter und aktiviert somit die Transkription binden an Enhancer-Sequenzen Repressor blockiert die Bindung der RNA-Polymerase an den Promotor
• HLH (Helix-Loop-Helix) gehört zu den spezifischen Transkriptionsfaktoren DNA-bindendes Protein, das aus einer kurzen α-Helix besteht, die durch eine flexible Schleife (engl. loop) mit einer zweiten längeren Helix verknüpft ist aufgrund der Flexibilität des Loops kann sich eine Helix zurückfalten und sich gegen eine zweite legen, so dass sich die beiden Monomere zu einem Vier-Helix-Bündel zusammenlagern können und dadurch sowohl mit der DNA als auch untereinander in Wechselwirkung treten
• HTH (Helix-Turn-Helix) die Sondenregion besteht aus zwei helikalen Bereichen von je 7-9 Aminosäuren die durch eine kurze Schleife von vier Resten verbunden sind Helix-2 (H2) ist die Erkennungs-Helix, die in der großen Furche die primäre DNA Bindung eingeht durch Wechselwirkungen zwischen H1 und der DNA wird dieser Protein-DNA-Komplex stabilisiert HTH-Proteine liegen meist als Dimere vor und verfügen so über ein Paar an Erkennungs-Helices
• Zinkfinger-Proteine größte Gruppe unter den Transkriptionsfaktoren die Finger sind die Seitenkettenvon Cystein- und Histidinresten, die ein zweiwertiges Zinkion chelatisieren dadurch wird die Erkennungshelix an einem β-Faltblatt fixiert und so ausgerichtet, dass sie in die große Furche der DNA passt es gibt bis zu 900 Gene für Zinkfingerproteine, die Zn2+ über zwei Histidinreste in der Helix und zwei Cysteinreste im benachbarten antiparallelen Faltblatt koordinieren (C2H2-Typ) der C2H2-Zinkfiger gehört zu den häufigsten Proteindomänen im menschlichen Genom überhaupt und ist vielseitig einsetzbar zu den Zinkfingerproteinen zählen nukleäre Rezeptoren die die genregulatorische Wirkung von hydrophoben Hormonen vermitteln (Steroidhormone, Thyronine, Calcitrole und Retinole)
• leucine-zipper-Proteine zwei CREB-Moleküle (cAMP-regulated enhancer binding) lagern sich über hydrophobe Streifen, meist Leucinreste, zu einer coiled-coil-Struktur zusammen die Leucinreset der beiden Monomere greifen dabei wie Glieder eines Reißverschlusses ineinander der Zipper lässt weiter N-terminal gelegene, basische Regionen von CREB frei mit diesen Backen nehmen die CREB-Dimere ihre palindromischen Zielsequenzen in den Zangengriff an den N-Termini tragen CREBs Aktivierungsdomänen, die über Brückenproteine Kontakt zum Initiatinskomplex aufnehmen und damit die Transkription regulieren 
• Advertisement
• Erkennungshelix über eine Erkennungshelix docken Transkriptionsfaktoren an ihre spezifischen DNA-Sequenzen an die spezifischen Transkriptionsfaktoren liegen meist als Dimere vor
• CREB (cAMP response element-binding Protein) CREB besitzt eine sogenannte bZIP-Domäne, mit welcher er ein Homodimer bildet, das heißt, er bindet an sich selbst und formt so eine Gabelstruktur in der Regulatorregion vieler eukaryotischer Gene findet sich ein Palindrom da als cAMP-responsives Element CRE bezeichnet wird dort docken CRE-bindende Proteine (CREB) an sobald sie durch cAMP-aktivierte  Proteinkinase A phosphoryliert worden sind
• Enhancer als Enhancer bezeichnet man nicht transkribierte Gensequenzen - meist im 5'-Bereich vor einem Gen gelegen, die nach der Bindung der Transkriptionsfaktoren an den Promotor eines Gens dessen mRNA-Produktion verstärken können somit steigern Enhancer die Transkription spezifischer Gene Enhancer und Enhancer-bindende Proteine regulieren die Transkription bzw. fördern die Initiation der Transkription. der Genregulator induziert eine Schleifenbildung im DNA-Segment zwischen Enhancer und Promotor und bringt die beiden regulatorischen Elemtne somt in räumliche Nähe Enhancer-gebundene Genregulatoren können an die Proteine des Initiationskomplex oder direkt an die RNA-Polymerase binden und dadurch den Transkritionsstart erleichtern
• Steuerung der Funktion von Transkriptionsfaktoren über posttranslationale Modifikation aktivierende Phosphorylierung von Elk1 Elk1 ist ein Transkriptionsfaktor mit einem HTH-ähnlichen Bindungsmotiv der nach Stimulation einer Zelle durch Wachstumsfaktoren von MAP-Kinase phosphoryliert und damit aktiviert wird gemeinsam mit dem Faktor SRF aktiviert er die Transkription zahlreicher Genregulatoren die Phosphorylierung ist hier also entscheidend für die Funktion von Elk1 als Transkriptionsfaktor Hydroxilierung von HIF1 HIF spielt eine zentrale Rolle bei der Anpassung des zellulären Stoffwechsels bei Veränderungen der Sauerstoff-Verfügbarkeit so aktiviert die Zelle bei Sauerstoff-Mangel über HIF1 die Transkription zahlreicher Gene zu den Zielgenen von HIF1 gehören Erythtropoetin, VEGF (vascular endothelial growth factor) sowei Transporter und Enzyme, die an der Aufnahme bzw anaeroben Verwertung von Kohlenhydraten beteiligt sind
• HAT & HDAC HAT (Histon-Acetyl-Transferase) acetylieren Lysinreste in DNA-bindenden Histonen wodurch diese ihre positive Ladung verlieren und keine Salzbrücken mehr bilden können dies wiederum bewirkt eine Auflockerung des Nucleosomenkerns und letztlich eine verbesserte Zugänglichkeit von regulatorischen DNA-Sequenzen

back  |  next 1 / 1