diff --git a/content/.obsidian/workspace.json b/content/.obsidian/workspace.json index 275593c..c540c03 100644 --- a/content/.obsidian/workspace.json +++ b/content/.obsidian/workspace.json @@ -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", diff --git a/content/Slides.pdf.md b/content/Slides.pdf.md new file mode 100644 index 0000000..6d38673 --- /dev/null +++ b/content/Slides.pdf.md @@ -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. + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000000_b30bd0920858a762cb30b8e70cb82805e506d4959de0e7e0468f0cea0d9da1b3.png) + +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. + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000001_a2d7b5b9662f3f8aa96f809c83997cdaccc1119da812ddbea5d5307df70130d8.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000002_a74e6df02139c1fcd011d8371c1bba073cfbd3b83e01c892bc7489664cddc2d2.png) + +gene B + +SONA + +9000 + +Do0e + +RNA polymerase holoenzyme + +## Transkriptionsinitiering + +Promoter + +Gene + +000008 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000003_5cc28e7b752fc28e5ebd173cfef76f9c035667e040b1e926d6a3fc03700d5921.png) + +coding strand template strand + +Figure 7-6 Essential Cell Biology, 4th ed. (© Garland Science 2014) + +DNA + +3' + +## Kodande sträng och mall-sträng + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000004_b0e341703024f9d49d7e3eae1500e259995e21e12ef39b70e64ae7269842cd8f.png) + +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) + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000005_90e3d16bd37fbda0728f73efc1d5d020b0117d31f6debb006ed1f25b19eec17f.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000006_71168860f792f6a62b4adf398c04ac6ba60ce416da400afadd3100c0a5795d54.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000007_c9af676532b2c787f2b2ccad86ce63cb4b690c00ba1749c296a5acb85f5c08f2.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000008_0752c5f712c79208293a38b5169695aaf5b95a6ba67e76b80dc95993fefc6763.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000009_d992f23a8005554681c3c8d2eea9c95b6cabb680239ea9082b36dbbdd92d6b0c.png) + +## 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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000010_49390bea39075e3117eb5f4bd77d4c43811badf03a8ac16acac1b03c8fc2e05a.png) + +-  (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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000011_f92784af3cc557e419249f483e3f246a2fb2d6e7632b50a7e65151de6d289374.png) + +## 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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000012_db47f9248d4da35d1f340f7dc20784d41af4ced4752a069a71705345865096ef.png) + +-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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000013_7cee7549648dc4d99dc4b384b13101bd0e30fd62d593fff77c980b7c4354ea0e.png) + +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. + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000014_d7248e1bf50227de1dda78719c76bf558b48d75dbd916d21478d4b42cef2f81a.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000015_3ec00b68cb2712de86d6f8f1f6475786e8a5dbb4e896438064d873e7c364c247.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000016_4dda8d57fa29505669e5387f143219edae1e86417b00059c9e9a05b244a477b9.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000017_5899e4374a5a306163857aa34a5526262b1c27c3d8ddbdadbd7b0f6466fb9a0e.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000018_80690b550e4c953c169e6ba80e55c799f388963623597302f9c997ed7f4005b8.png) + +DNA + +## Tillgången på tryptofan reglerar tryptofanrepressorns aktivitet! tryptophan + +GENES ARE ON + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000019_a976f14a12cc74448b0b2f1597d8d494c4484629b8b704ecaa67af475e72ff20.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000020_327fff4d24e366ff5b1e9fb4894a759df5f1a502a401ccbb4803e693fbf884a3.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000021_0abf2b2e926fe1d3041dd0b6ac38194a1783e1ffd6628fe7ed183e378414f8c8.png) + +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!). + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000022_5edad668068164709c43d9f17a1bdc6ffdf2006478bc9a1ebc7ed7faeb378815.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000023_f93a3d7f996a4529ebf924b7750028ae3cf8a211dbd70c4a10b43ad576d2798e.png) + +Operator lacz + +low transcription + +Cykliskt adenosinmonofosfat 'cAMP' signalmolekyl med många funktioner! + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000024_f8f991450d300c91006e8eec2bfca7f38f6b0b07f0dc7cf522b1ce0bd2f252ac.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000025_5231dddd6715307ceccf5a73744151fca866b45b030cb53ef59a617e8e2b02d2.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000026_aea130fb1ad0b474445b846083952b73747bef47fcb059d32e5b0c2241d3a06d.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000027_ba344d2f8965e0d1f6baea2410a016fa9e56e75e43d02987e33a436af1fb01b7.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000028_af8ad33cadf49f1f06829dbb67f1b168fbe0eb79b89bcdf8306f64379efc1991.png) + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000029_f4b9d648ea11bec2bb24f272b49d9efd14e127fe1f39575bdae3fe8bb8687bb3.png) + +Pro + +Pro + +## Det finns speciella virus som bara infekterar bakterier -Bakteriofager + +Icosahedral phage + +(corticovirus) + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000030_f8d84a4092af0077f2194f695a28ab0813e97621534ec7908aa4a4795bb9012b.png) + +## Bakteriofager infekterar bakterien och utnyttjar cellen för att skapa många nya kopior -bakterien dödas i en s.k. lytisk cykel + +E. coli cell + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000031_bfe7701afe5067c3916462b50c796b6db90a8f628da8accc741552d51800e610.png) + +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 + +![Image](Slides.pdf_artifacts/image_000032_3f4bc6d016ffa3fd72c83f1009e97c5a54fa92afd50e9dc88d0fe8cb03d3a0e7.png) \ No newline at end of file