LF13 - Molekularbiologie (Fach) / Genregulation in Eukaryonten (Lektion)

Diese Lektion wurde von FranziBio erstellt.

Lektion lernen

zurück  |  weiter 1 / 1

• Welche Merkmale und Besonderheiten hat die eukaryontische DNA? - Introns und Exons (Introns = nicht codierende Abschnitte)- DNA auf Histone aufgewockelt -> Komplex aus DNA + Histone = Chromatin- DNA in CHromosomen organisiert- räumliche und zeitliche Trennung von Transkription und Translation- monocistronische mRNA -> codiert für nur ein Protein- extrachromosomale DNA in Chloroplasten und Mitochondrien- liegt diploid vor 
• Welche Ebenen der Genregulation liegen bei Eukaryonten vor? Chromatinumstrukturierung:- DNA stark kondensiert- Acetylierung an Histonen -> Lockerung -> erhöhte Transkriptionsrate- Methylierung an Cysteinen -> erniedrigte TranskriptionsrateTranskription:- es muss Promotor, TATA-Box und Transkriptionsfaktoren vorhanden sein- Enhancer und SilencerRNA-Prozessierung:- alternatives splißenAbbau der mRNA auf dem Weg zum Ribosom- CAP-Struktur schützt mRNA vor Abbau- mRNA kann durch RNasen abgebaut werdenKontrolle der Proeinbiosynthese am Ribosomposttranslationale Modifikation:- Ausbildung Disulfidbrücken- Proteinfaltung- Anhängen von Zuckermolekülen- Herausschneiden von TeilsequenzenAbbau der Proteine
• Wie kann der Zuckerhaushalt durch Glucocorticoide reguliert werden? - Glucocorticoide = Steroidhormone -> wirken intrazellulär über Glucocorticoidrezeptoren (GR)- GR enthält eine Aktivierungsdomäne (AD), eine DNA-Bindungs-Domäne (DBD) und eine Liganden-Bindungs-Domäne (LBD)- die Bindung des GR an die DNA führt zu einer steigerung der Proteinsynthese- an die LBD ist ein Hitzeschockprotein (Hsp90) gebundenAblauf:- Glucocorticoide bei Hunger und hoher körperlicher Aktivität freigesetzt- diffundieren mit Blut durch den Körper -> gelangen in Zelle- binden in der Zelle an die LBD des GR- Rezetor löst sich von Hsp90 und wandert in den Zellkern -> bindet mit DBD an DNAEffekt: Erhöhung des Blutzuckerspiegels durch:- Stimulation der zellulären Glucoseproduktion- Hemmung der zellulären Glucoseaufnahme und Insulinsekretion
• Wie können hydrophile Hormone Gene aktivieren? - hydrophile Hormone können Zellmembran nicht überwinden- Hormone binden Rezeptor auf der Zelloberfläche- Bindung an den Rezeptor führt zu einer Proteinaktivierung in der Zelle- am Ende der Signalkette steht ein Transkriptionsfaktor, der im Zellkern aktiviert wird und an die DNA bindet -> beeinflusst Transkription positiv oder negativ
• Was versteht man unter Epigenetik? = Veränderung der Expression eines Gens oder einer Gruppe von Genen, ohne eine Veränderung der DNA-Sequenz
• Wie funktioniert die DNA-Methylierung? Was hat sie für einen Einfluss auf die Transkription? Kann sie rückgängig gemacht werden? - Methyltransferase bindet an Cytosin, das sich in Nachbarschaft zu Guanin befindet -> überträgt eine Methylgruppe auf das Cytosin -> Hemmung der Transkription- Mythylgruppe zieht Proteine an -> Verklumpung -> verstärkte Hemmung der Transkription- je mehr Cytosine methyliert sind, desto inaktiver sind betroffene Gene- Methylgruppe kann durch Demethylase wieder abgespalten werden -> Aktivierung der Traskription- Durch Maintenance-Methylase kann nach der Replikation das Methylierungsmuster auf den neuen Strang übertragen werden- Methylierung hat wichtigen Einfluss bei der Differenzierung der Zellen -> Gene werden Demethyliert wenn sie verstärkt abgelesen werden sollen oder verstärkt methyliert wenn sie nicht benötigt werden
• Wie kann die Transkription durch die Histone beeinflusst werden? Was ist der Unterschied zwischen Hetero- und Euchromatin? - Histone enthalten am N-Terminus einen Aminosäure-Schwanz der positiv geladen ist -> durch positive Ladung der Histone wird die negativ geladene DNA angezogen -> dicht gepackte Struktur -> kann sehr schwer abgelesen werden- an diesen positiven AS-Schwänzen der Histone kann eine Acetyltransferase eine Acetylgruppe anbringen -> Histone weniger positiv geladen -> Öffnung der kompakten Struktur - die Acetylierung führt zu einer Aktivierung der Transkription- Acetylgruppen können durch Histon-Deacetylasen wieder abgespalten werden -> Deaktivierung der TranskriptionHeterochromatin = dicht gepackte DNAEuchromatin = DNA in lockerer zugänglicher Form
• Wann können Veränderungen die durch Epigenetik aufgelöst wurden vererbt werden? Wenn veränderte Gene in der Keimbahn liegen
• Welche Voraussetzung muss für eine Transkription erfüllt werden? es muss ein Transkriptionskomplex aus Transkriptionsfaktoren, RNA-Polymerase, Regulatorproeinen und Promotor vorhanden sein
• Was ist eine TATA-Box? Was ist ein Promotor? Was für einen Einfluss haben Transkriptionsfaktoren? TATA-Box = Region auf der DNA, die viele Adenin- und Thymin-Basen enthältPromotor = Erkennungssequenz für die RNA-Polymerase, enthält die TATA-Box- bei TATA-Box beginnt die Auftrennung der Doppelhelix, um Matrize zugänglich zu machen- Transkriptionsfaktor-II-D bindes an TATA-Box  -> Strukturveränderung der DNA und des Transkriptionsfaktors  -> weitere Transkriptionsfaktoren können an die DNA binden  -> RNA-Polymerase kann andocken
• Anzeige
• Was sind Transkriptionsfaktoren? Welche unterschiedlichen Transkriptionsfaktoren gibt es? = regulatorische Proteine, die regulatorische DNA-Sequenzen erkenn und an diese bindenallgemeine Transkriptionsfaktoren- binden in der Promotorregion an die TATA-Boxspezifische Transkriptionsfaktoren:- binden an Enhancer und Silencer (= regulatorische Sequenzen der DNA)- sind Aktivatoren oder Repressoren
• Was sind Enhacer und Silencer? = regulatorische Sequenzen auf der DNA- Enhancer binden Aktivatoren -> positive Regulaoren- Silencer binden Repressoren -> negative RegulatorenDurch Biegen der DNA (= Schleifenbildung) nehemn die Regulationsprotein Kontakt mit dem Transkriptionskomplex auf und steigern (mit Aktivatoren) oder mindern (mit Repressoren) die ranskriptionsrate
• Wie können Proteine mit der DNA wechselwirken? Welche Formen der Wechselwirkung gibt es? - Bindung beruht auf Wasserstoffbrücken der Proteine mit den DNA-Basen in der großen und kleinen FurcheStrukturmotive:- Helix-Turn-Helix- Zinkfinger- Leucinzipper- Helix-Loop-Helix
• Was versteht man unter alternativem Splißen? - aus der prä-mRNA werden nicht nur Introns, sondern auch Exons ausgeschnitten- so entstehen aus einer prä-mRNA unterschiedliche mRNAs -> aus einem Gen können so unterschiedliche Proteine synthetisiert werden- Proteine können aus einer Familie sein oder komplett unterschiedlich- es kommt so zu einer Neukombination der Exons
• Was sind mikro-RNAs und was haben sie für eine Funktion? miRNAs = nicht-odierende Regionen der DNA, die trotzdem trankribiert werden- sind sehr klein und schwer nachzuweisen- werden zunächst als längere Vorstufen transkribiert und bilden anschließend eine Schleife- Schleife wird später in mehrere kurze doppelsträngige Fragmente geschnitten- an diese DNA-Fragmente binen Protein-Komplexe -> Fragmente trennen sich in Einzelstänge -> miRNA- miRNA bindet zusammen mit Proteinkomplex an die mRNA - mRNA kann von den Ribosomen nicht abgelesen werden- Abbau der mRNA
• Durch welche Methoden kann die Translation verhindert werden? - miRNAs- Anhängen von unmodifizierten Guanosintriphosphat-CAP-Gruppe am 5'-Ende der mRNA -> kein Schutz der DNA vor Abbau- direkte Blockade der Translation durch Repressorproteine -> Verhindern Bindung der Ribosomen an die mRNA
• Wie kann die Existenzdauer von Proteinen reguliert werden? - Enzym bindet Ubiquitin an Lysinrest des Zielproteins- weitere Ubiquitine binden an Zielprotein -> Ubiquitin-Kette- Protein-Polyubiquitin-Komplex bindet an Proteasom (= Körper aus mehreren Proteasen)- durch Bindung an Proteasom wird Ubiquitin-Kette entfernt- Zielprotein wird unter ATP-Verbrauch entfaltet - Zielprotein gelangt ins Innere des Proteasoms -> Zerlegung in kurze Peptide

zurück  |  weiter 1 / 1