vault backup: 2025-12-23 23:37:38
All checks were successful
Deploy Quartz site to GitHub Pages / build (push) Successful in 1m45s
All checks were successful
Deploy Quartz site to GitHub Pages / build (push) Successful in 1m45s
This commit is contained in:
7
content/.obsidian/workspace.json
vendored
7
content/.obsidian/workspace.json
vendored
@@ -13,13 +13,13 @@
|
||||
"state": {
|
||||
"type": "markdown",
|
||||
"state": {
|
||||
"file": "z-Tech/Mega Mega.md",
|
||||
"file": "Slides.pdf.md",
|
||||
"mode": "source",
|
||||
"source": false,
|
||||
"backlinks": false
|
||||
},
|
||||
"icon": "lucide-file",
|
||||
"title": "Mega Mega"
|
||||
"title": "Slides.pdf"
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
]
|
||||
@@ -193,8 +193,9 @@
|
||||
},
|
||||
"active": "b6de1b6650c09ff3",
|
||||
"lastOpenFiles": [
|
||||
"Anatomi & Histologi 2/Gamla tentor/2024-01-10/!2024-01-10-0088-KOM.pdf",
|
||||
"z-Tech/Mega Mega.md",
|
||||
"Slides.pdf.md",
|
||||
"Anatomi & Histologi 2/Gamla tentor/2024-01-10/!2024-01-10-0088-KOM.pdf",
|
||||
"Anatomi & Histologi 2/Statistik.md",
|
||||
"z-Tech/Lecture tracking.md",
|
||||
"z-Tech/Quiz-app.md",
|
||||
|
||||
796
content/Slides.pdf.md
Normal file
796
content/Slides.pdf.md
Normal file
@@ -0,0 +1,796 @@
|
||||
## Kontroll av genuttryck i prokaryoter
|
||||
|
||||
Claes Gustafsson
|
||||
|
||||
(P)PPO
|
||||
|
||||
OH
|
||||
|
||||
OH
|
||||
|
||||
Deoxiribonukleotider (dNTP) bildas från ribonukleotider (NTP). Detta sker genom att NTP reducerars, d.v.s. förlorar sin OH-grupp i 2' -position.
|
||||
|
||||
Denna reaktion katalyseras av enyzmet ribonukleotidreduktas (RNR) -finns både hos prokaryoter och eukaryoter.
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Base
|
||||
|
||||
(P)PPO
|
||||
|
||||
-0
|
||||
|
||||
Base
|
||||
|
||||
## Ribonukleotidreduktas (RNR)
|
||||
|
||||
promoter operator
|
||||
|
||||
E
|
||||
|
||||
D
|
||||
|
||||
C
|
||||
|
||||
B
|
||||
|
||||
A
|
||||
|
||||
## VAD ÄR EN GEN?
|
||||
|
||||
-
|
||||
|
||||
mRNA molecule
|
||||
|
||||
En nukleotidsekvens i DNA, som krävs för syntesen av ett fungerande protein eller en RNA-molekyl (inkl. tRNA, rRNA etc.)
|
||||
|
||||
I genen ingår även de reglersekvenser som bestämmer när och hur mycket av genen som skall tillverkas.
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
E. coli chromosome
|
||||
|
||||
gene A
|
||||
|
||||
• RNA
|
||||
|
||||
TRANSLATION
|
||||
|
||||
A
|
||||
|
||||
A A
|
||||
|
||||
A A
|
||||
|
||||
AAAAA
|
||||
|
||||
AAAAA
|
||||
|
||||
AAAAA
|
||||
|
||||
A A A AA
|
||||
|
||||
protein
|
||||
|
||||
Figure 7-2 Essential Cell Biology, 4th ed. (© Garland Science 2014)
|
||||
|
||||
IDNA
|
||||
|
||||
## Olika gener uttrycks olika mycket
|
||||
|
||||
RNA
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
gene B
|
||||
|
||||
SONA
|
||||
|
||||
9000
|
||||
|
||||
Do0e
|
||||
|
||||
RNA polymerase holoenzyme
|
||||
|
||||
## Transkriptionsinitiering
|
||||
|
||||
Promoter
|
||||
|
||||
Gene
|
||||
|
||||
000008
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
coding strand template strand
|
||||
|
||||
Figure 7-6 Essential Cell Biology, 4th ed. (© Garland Science 2014)
|
||||
|
||||
DNA
|
||||
|
||||
3'
|
||||
|
||||
## Kodande sträng och mall-sträng
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
5'
|
||||
|
||||
3'
|
||||
|
||||
DNA of E. coli chromosome gene b
|
||||
|
||||
gene c gene f
|
||||
|
||||
gene g
|
||||
|
||||
3'
|
||||
|
||||
5'
|
||||
|
||||
## Båda strängarna i DNA kan används som mall-sträng för RNA syntes. Figure 6-13 Molecular Biology of the Cell 6e (© Garland Science 2015)
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
gene a
|
||||
|
||||
RNA transcripts gene d
|
||||
|
||||
gene e
|
||||
|
||||
(A)
|
||||
|
||||
G
|
||||
|
||||
G
|
||||
|
||||
as a template
|
||||
|
||||
DNA double helix
|
||||
|
||||
## Vilken sträng i DNA som skrivs av till RNA bestäms av den riktning som RNA-polymeraset rör sig
|
||||
|
||||
strand as a template
|
||||
|
||||
(B)
|
||||
|
||||
5
|
||||
|
||||
3
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
RNA syntetiseras alltid i 5' till 3' riktning.
|
||||
|
||||
Om man inte vet riktningen som RNApolymeraset rör sig så kan man inte veta vilken sträng som är mall-sträng
|
||||
|
||||
5'
|
||||
|
||||
3'
|
||||
|
||||
3'
|
||||
|
||||
5'
|
||||
|
||||
start site
|
||||
|
||||
gene
|
||||
|
||||
/
|
||||
|
||||
3] DNA
|
||||
|
||||
## Promotorn bestämmer i vilken riktning RNApolymeraset skall transkribera! terminator template strand 3' 5' POLYMERASE CLAMPS DOWN ON DNA; RNA SYNTHESIS CONTINUES
|
||||
|
||||
En transkriptionsenhet är den sekvens i DNA som transkriberas till RNA.
|
||||
|
||||
gene
|
||||
|
||||
Startar vid promotorn och slutar vid terminatorn.
|
||||
|
||||
SIGMA
|
||||
|
||||
FACTOR
|
||||
|
||||
REBINDS
|
||||
|
||||
Figure 7-9 Essential Cell Biology, 4th ed. (© Garland Science 2014)
|
||||
|
||||
3'
|
||||
|
||||
stop site
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
promoter operator
|
||||
|
||||
Figure 7-12 Molecular Biology of the Cell 6e (® Garland Science 2015)
|
||||
|
||||
E
|
||||
|
||||
D
|
||||
|
||||
C
|
||||
|
||||
B
|
||||
|
||||
A
|
||||
|
||||
## Hos bakterier kan en transkriptionsenhet bestå av flera gener Man brukar kalla en sådan enhet för ett ' operon '
|
||||
|
||||
• A
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Det bildas ett långt mRNA som kodar för flera olika proteiner.
|
||||
|
||||
Gener ger upphov till proteiner involverade i samma metabola ' pathway ' återfinns i samma operon!
|
||||
|
||||
lac l
|
||||
|
||||
PO
|
||||
|
||||
lac Z
|
||||
|
||||
lac Y
|
||||
|
||||
lac A
|
||||
|
||||
I ett bakteriellt mRNA från ett operon finns många startplatser för translation! Vid AUG som skall användas för initiering finns speciella sekvenser i mRNA -s.k. Shine-Dalgarno sekvenser, som hjälper ribosomen att hitta rätt.
|
||||
|
||||
5'
|
||||
|
||||
SD AUG
|
||||
|
||||
Eukaryotic mRNA
|
||||
|
||||
5' cap initiation can only occur
|
||||
|
||||
at first AUG codon downstream of the 5' cap
|
||||
|
||||
AUG
|
||||
|
||||
SD AUG
|
||||
|
||||
SD AUG
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## Hur hittar bakteriellt RNApolymeraset till promotorn?
|
||||
|
||||
Subunit
|
||||
|
||||
Gene rpoA
|
||||
|
||||
гров
|
||||
|
||||
грос
|
||||
|
||||
rpoz
|
||||
|
||||
070
|
||||
|
||||
rpoD
|
||||
|
||||
and Company
|
||||
|
||||
W
|
||||
|
||||
## E. coli RNA polymeras
|
||||
|
||||
Number
|
||||
|
||||
2
|
||||
|
||||
1
|
||||
|
||||
1
|
||||
|
||||
1
|
||||
|
||||
1
|
||||
|
||||
Mass (kDa)
|
||||
|
||||
37
|
||||
|
||||
151
|
||||
|
||||
155
|
||||
|
||||
10
|
||||
|
||||
70
|
||||
|
||||
| Berg et al., Biochemistry, 9e, © 2019 W. H. Freeman | Berg et al., Biochemistry, 9e, © 2019 W. H. Freeman | Berg et al., Biochemistry, 9e, © 2019 W. H. Freeman |
|
||||
|-------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------|
|
||||
|
||||
© 2019 Oxford University Press
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
- (beta) är den katalytiska subenheten dvs. den som syntetiserar RNA i 5' till 3' riktning
|
||||
- (sigma) styr enzymet till promotorn (känner igen en särskild DNA-sekvens!)
|
||||
|
||||
THE CELL: A MOLECULAR APPROACH 8e, Figure 8.1
|
||||
|
||||
## Sigma subenheten hjälper RNA-polymeraset att hitta till promotorn och påverkar enzymets allmänna egenskaper
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## Holoenzymet (innehåller sigma)
|
||||
|
||||
Kan hitta och specifikt binda till en promotor .
|
||||
|
||||
Binder svagt till icke-specifikt DNA -kräver promotorsekvens för att ' fastna '.
|
||||
|
||||
Hittar promotorn 10,000 gånger snabbare än kärnenzymet.
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## Kärnenzymet (saknar sigma)
|
||||
|
||||
Innehåller alla de subenheter av RNApolymeras om behövs för syntes av RNA.
|
||||
|
||||
Binder starkt till icke-specifikt DNA.
|
||||
|
||||
Har mycket svårt att hitta promotorer.
|
||||
|
||||
'
|
||||
|
||||
+
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
ana
|
||||
|
||||
00
|
||||
|
||||
00
|
||||
|
||||
THE CELL: A MOLECULAR APPROACH 7e, Figure 8.3 (Part 1)
|
||||
|
||||
© 2016 Sinauer Associates, Inc.
|
||||
|
||||
Polymerase bound
|
||||
|
||||
## Bakteriellt RNA-polymeras glider längs DNA och letar efter en promotor. xanaxmana 000
|
||||
|
||||
Specific binding of a to
|
||||
|
||||
-35 and -10 promoter sequences
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
-35
|
||||
|
||||
-10 +1
|
||||
|
||||
3'
|
||||
|
||||
start site
|
||||
|
||||
promoter
|
||||
|
||||
→
|
||||
|
||||
Efter initiering släpper sigma-faktorn och RNApolymeraset fortsätter på egen hand.
|
||||
|
||||
POLYMERASE CLAMPS DOWN ON DNA;
|
||||
|
||||
RNA SYNTHESIS CONTINUES
|
||||
|
||||
TERMINATION AND RELEASE OF
|
||||
|
||||
BOTH POLYMERASE AND
|
||||
|
||||
COMPLETED RNA TRANSCRIPT
|
||||
|
||||
gene
|
||||
|
||||
5'
|
||||
|
||||
Figure 7-9 Essential Cell Biology, 4th ed. (© Garland Science 2014)
|
||||
|
||||
growing RNA transcript gene
|
||||
|
||||
/
|
||||
|
||||
SIGMA
|
||||
|
||||
FACTOR
|
||||
|
||||
REBINDS
|
||||
|
||||
stop site
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Sigma factor
|
||||
|
||||
054
|
||||
|
||||
038
|
||||
|
||||
032
|
||||
|
||||
,28
|
||||
|
||||
024
|
||||
|
||||
Gene rpoD
|
||||
|
||||
rpoN
|
||||
|
||||
Function
|
||||
|
||||
## Det finns sju olika sigma-subenheter som reglerar olika typer av gener
|
||||
|
||||
Gör det möjligt för bakterien att reglera uttryck av gener -kan välja att slå på eller av olika kombinationer av gener, beroende på situationen.
|
||||
|
||||
Det finns särskilda sigma faktorer för snabb tillväxt, för att skydda mot värmeshock, för att stimulera rörelse etc.
|
||||
|
||||
extreme heat stress (1)
|
||||
|
||||
dicitrate transport (26)
|
||||
|
||||
| regulation of the fec genes for iron |
|
||||
|----------------------------------------|
|
||||
|
||||
fecl
|
||||
|
||||
DNA
|
||||
|
||||
Activator binding site
|
||||
|
||||
Repressor binding site
|
||||
|
||||
[Promoter Operator
|
||||
|
||||
## Aktivatorer och repressorer
|
||||
|
||||
Figure 28-6
|
||||
|
||||
Lehninger Principles of Biochemistry, Sixth Edition
|
||||
|
||||
Nära promotorn finns bindningsplatser för proteiner som kan stimulera (aktivatorer) och stänga av (repressorer) transkription av alla dessa gener.
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
B
|
||||
|
||||
C
|
||||
|
||||
11.
|
||||
|
||||
RNA polymerase
|
||||
|
||||
## I ett typiskt operon återfinns en 'operator'.
|
||||
|
||||
P
|
||||
|
||||
Gene 1
|
||||
|
||||
Gene 2
|
||||
|
||||
Gene 3
|
||||
|
||||
## Detta är en DNA-sekvens till vilken en repressor kan binda för att blockera initiering av transkription.
|
||||
|
||||
(ONA where repressor binds)
|
||||
|
||||
$ n mRNA made
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
mRNA
|
||||
|
||||
## Tryptofan-operonet
|
||||
|
||||
- kodar för genprodukter som behövs för att bilda tryptofan
|
||||
|
||||
Trp operon
|
||||
|
||||
## Tryptofan-operonet kodar för genprodukter (enzymer) som behövs för att bilda aminosyran tryptofan DNA
|
||||
|
||||
trpE
|
||||
|
||||
trpD
|
||||
|
||||
trpC
|
||||
|
||||
trpB
|
||||
|
||||
trpA
|
||||
|
||||
~
|
||||
|
||||
(where repressor binds)
|
||||
|
||||
Operator
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
LOW TRYPTOPHAN:
|
||||
|
||||
## Finns det lite tryptofan i omgivningen så behöver operonet uttryckas.
|
||||
|
||||
Trp repressorn kan inte binda till operatorn och blockera transkription
|
||||
|
||||
P
|
||||
|
||||
TrpE
|
||||
|
||||
trpD
|
||||
|
||||
I trpC || trpB |trpA
|
||||
|
||||
DNA
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
HIGH TRYPTOPHAN:
|
||||
|
||||
## Finns det mycket tryptofan i omgivningen så behöver inte dessa enzymer uttryckas.
|
||||
|
||||
Trp repressorn binder till operator-sekensen och blockerar transkription
|
||||
|
||||
* >
|
||||
|
||||
trpD
|
||||
|
||||
P
|
||||
|
||||
trpE
|
||||
|
||||
trpc trpB|/trpA
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
DNA
|
||||
|
||||
## Tillgången på tryptofan reglerar tryptofanrepressorns aktivitet! tryptophan
|
||||
|
||||
GENES ARE ON
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
När E coli har god tillgång på tryptofan i mediet, binder det till repressorn och orsakar en konformationsförändring så att repressorn kan binda till operatorn.
|
||||
|
||||
Tryptofan fungerar som behövs för att repressorn skall vara aktiv!
|
||||
|
||||
## Lac-operonet - kodar för genprodukter som
|
||||
|
||||
## behövs för att bryta ner laktos
|
||||
|
||||
## Glukos är förstahandsvalet som energikälla i bakterier.
|
||||
|
||||
När det finns mycket glukos i cellerna är alternativa sockerkällor avstängda så att cellen huvudsakligen förbränner glukos.
|
||||
|
||||
När det finns lite glukos i cellen kan arabinos, laktos eller andra sockermolekyler användas som energikällor.
|
||||
|
||||
Förklarar varför Lac-operonet i normalfallet är avstängt! Vill endast slås på när glukos saknas! Och endast i de fall det finns laktos att tillgå!
|
||||
|
||||
The lac operon:
|
||||
|
||||
## Vid reglering av Lac-operonet samverkar en aktivator och en repressor lacz lacY lacA
|
||||
|
||||
polymerase binding I+
|
||||
|
||||
CAP är en blocks RNA
|
||||
|
||||
polymerase
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Två krav för transkription av Lac-operonet!
|
||||
|
||||
1. Ingen repressor bunden till operatorn!
|
||||
2. Ett aktivatorprotein (CAP) som stimulerar initiering av transkription!
|
||||
|
||||
bound activator protein
|
||||
|
||||
binding site
|
||||
|
||||
RNA polymerase
|
||||
|
||||
## Aktivatorer stimulerar transkription
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Underlättar inbindning av RNA-polymeras.
|
||||
|
||||
Kan öka transkriptionsnivån mer än 1000 gånger.
|
||||
|
||||
Vissa aktivatorer behöver en mindre molekyl, en så kallad co-aktivator som binder till aktivatorn för att den skall vara aktiv.
|
||||
|
||||
e
|
||||
|
||||
an
|
||||
|
||||
No lactose:
|
||||
|
||||
## I närvaro av laktos så bildas allolaktos. Binder till repressorn och får den att släppa operatorn.
|
||||
|
||||
CAP site
|
||||
|
||||
Operator lacz lacy lacA
|
||||
|
||||
- Repressor
|
||||
|
||||
RNA Polymerase se
|
||||
|
||||
Observera skillnaden till trpoperonet!
|
||||
|
||||
lacZ lacy lacA
|
||||
|
||||
Lac-repressorn släpper operatorn när laktos finns närvarande i mediet. På det viset blockerar den inte längre transkription. Repressor
|
||||
|
||||
(vid trp-operonet fick tryptofan repressorn att binda!).
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
O
|
||||
|
||||
Low glucose:
|
||||
|
||||
N
|
||||
|
||||
N°
|
||||
|
||||
cAMP
|
||||
|
||||
## Hur regleras aktiviteten hos aktivatorn, d.v.s. proteinet CAP? Promoter N
|
||||
|
||||
CAP
|
||||
|
||||
I frånvaro av glukos så bildas molekylen cAMP.
|
||||
|
||||
lacz high transcription
|
||||
|
||||
Binder till CAP, vilket får proteinet att fungera som en aktivator.
|
||||
|
||||
CAP
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Operator lacz
|
||||
|
||||
low transcription
|
||||
|
||||
Cykliskt adenosinmonofosfat 'cAMP' signalmolekyl med många funktioner!
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
NH2
|
||||
|
||||
Aktivatorer och repressorer samverkar för att få reglerat genuttryck!
|
||||
|
||||
Hur kan aktivatorn (CAP) samverka med repressorn för att få reglerat genuttryck från lac-operonet?
|
||||
|
||||
Glucose present, lactose absent:
|
||||
|
||||
## I närvaro av glukos används inte lac-operonet. Även om laktos finns i omgivningen!
|
||||
|
||||
CAP site
|
||||
|
||||
Operator lacz
|
||||
|
||||
RNA Polymerase Repressor
|
||||
|
||||
Glucose present, lactose present:
|
||||
|
||||
CAP
|
||||
|
||||
Glukos är alltid bakteriens förstahandsval!!
|
||||
|
||||
CAP site
|
||||
|
||||
Operator
|
||||
|
||||
RNA Polymerase
|
||||
|
||||
Repressor
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Glucose absent, lactose absent:
|
||||
|
||||
## I frånvaro av glukos slås lac-operonet på! Men bara om det finns laktos i omgivningen!
|
||||
|
||||
CAP site
|
||||
|
||||
Operator lacz
|
||||
|
||||
## RNA Polymerase Repressor
|
||||
|
||||
Glucose absent, lactose present:
|
||||
|
||||
cAMP
|
||||
|
||||
CAP
|
||||
|
||||
CAP site lacY
|
||||
|
||||
lacA
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
RNA Polymerase
|
||||
|
||||
## Antibiotika
|
||||
|
||||
- För biologer är det ämnen som producerats av levande organismer i syfte att hålla andra organismer borta.
|
||||
- Inom medicinen kan dessa medel användas för att. behandla infektioner, men också vid cancersjukdom.
|
||||
|
||||
## Principer för antibiotikas effekt -två exempel 1. Blockera initiering av transkription
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Rifampicin binder till beta-subenheten i det bakteriella RNA polymeraset och blockerar elongering.
|
||||
|
||||
Används t.ex. vid behandling av tuberkulos
|
||||
|
||||
(A)
|
||||
|
||||
(B)
|
||||
|
||||
N-MeGly
|
||||
|
||||
D-Val
|
||||
|
||||
D-Val
|
||||
|
||||
## Principer för antibiotikas effekt -två exempel 2. Interkalation Thr
|
||||
|
||||
Actinomycin lägger sig mellan basparen i DNA.
|
||||
|
||||
Berg et al., Biochemistry, 9e, © 2019 W. H. Freeman and Company
|
||||
|
||||
'interkalation'
|
||||
|
||||
Stör t.ex. Transkription och DNA replikation
|
||||
|
||||
Används vid cancerbehandling t.ex. ovarialcancer
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Pro
|
||||
|
||||
Pro
|
||||
|
||||
## Det finns speciella virus som bara infekterar bakterier -Bakteriofager
|
||||
|
||||
Icosahedral phage
|
||||
|
||||
(corticovirus)
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## Bakteriofager infekterar bakterien och utnyttjar cellen för att skapa många nya kopior -bakterien dödas i en s.k. lytisk cykel
|
||||
|
||||
E. coli cell
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
ox xxx
|
||||
|
||||
MRNA COVID VACCINES
|
||||
|
||||
## Bakteriofag T7 RNA-polymeras används i ren form för att producera mRNA-vacciner mot t.ex. COVID. COVID
|
||||
|
||||
spike protein
|
||||
|
||||
Human cell
|
||||
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user