vault backup: 2025-12-09 15:12:34

content/Biokemi/Cellulära processer/Kontroll av genuttryck i prokaryoter/Anteckningar.md

@@ -0,0 +1,271 @@
+---
+tags:
+  - biokemi
+  - anatomi
+  - kontroll-av-genuttryck-i-prokaryoter
+föreläsare: Claes Gustavsson
+date: 2025-11-24
+---
+---
+
+Ska kunna Ribonukleotidreduktas (RNR)
+
+Teori om RNA kom före DNA
+Först bildas dNTP som förvandlas till NTP.
+Reducera när man tar bort ett syre
+
+----
+**VAD ÄR EN GEN?**
+Gen
+- upphov till fungerande protein
+- strukturell som ger ett tRNA eller rRNA
+- inte bara den kodande delen utan allting som ligger runt omkring, som bestämmer hur mycket och om ett protein ska tillverkas
+	- t.ex. promotor, enhancer
+---
+**Olika gener uttrycks olika mycket**
+
+Kan skilja sig hur mycket vissa gener uttrycks
+Kan behöva olika mycket i olika celler
+Translationseffektiviteten kan skilja sig
+Gener och genuttryck kan regleras på flera olika nivår
+- transkription
+- translation
+
+De kommer inte alltid till uttryck lika mycket, beror på behov
+Undantag är housekeeping genes som 
+- t.ex. histoner behöver vi alltid ha packat
+- det är inte mycket reglering
+De flesta: det kan vara mycket/lite/inget alls
+----
+**Transkriptionsinitiering**
+
+RNA-pol promotor kör igång transkription
+Hur hittar ett polymeras till en promotor?
+- hur hittar de TF?
+RNA pol
+* har en svag ospecifik dragning till DNA
+* den åker på ytan av DNA, när de kommer fram till promotorn känner den det
+* fram eller tillbaka
+
+----
+**Kodande sträng och mall**
+
+----
+**Båda strängarna i DNA kan används som mall-sträng för RNA syntes.
+
+Generna har olika riktning i samma sekvens
+De har inte en enhetlig riktning
+Båda strängarna kan användas för mall för RNA syntes
+Beroende på håll är olika strängar mall
+
+----
+**Vilken sträng i DNA som skrivs av till RNA bestäms av den riktning som RNA-polymeraset rör sig** 
+
+Övre bild
+Undre strängen används som mallsträng, det är den 3'→5', läser av G:erna och då blir det då C:n, får en produkt som liknar den övre strängen
+
+Undre bild
+Om man startar från andra hållet, då är den övre delen som är mallsträng
+
+RNA syntesiseras alltid 5 → 3 riktning. Riktningen avgör vilken som är mall eller kodande.
+
+Kan promotorn användas åt båda hållen? En promotor har en riktning som är bra på att sätta igång, men ibland kan det hända att det går åt andra hållet.
+
+----
+**Promotorn bestämmer i vilken riktning RNA- polymeraset skall transkribera!** 
+
+I virus/bakterier finns det exempel (ovanligt i våra)
+- de kan gå in i varandra, överlappar
+Intron kan vara protein som ligger åt andra hållet.
+
+Virus behöver små genom, de gör de mer konkurrenskraftiga. Då kan man hitta överlappningar ibland.
+
+---
+
+**Hos bakterier kan en transkriptionsenhet bestå av flera gener Man brukar kalla en sådan enhet för ett ”operon”**
+
+Packar ihop olika gener till en stor enhet. Som kodar för 5 olika proteiner. Men de jobbar tillsammans för att skapa något, så de ligger tillsammans, de har en gemensam promotor för alltihop.
+Det ser vi inte i våra celler, men vanligt i bakterier. 
+Ett **operon** är ett långt mRNA som kodar för flera olika proteiner 
+
+Klassikt exempel är enzymer som krävs för att skapa tryptofan
+
+
+----
+**I ett bakteriellt mRNA från ett operon finns många startplatser för translation**
+
+För att skilja startplats och aminosyra, finns en liten extra kodon som heter Shine-Dalgarno site
+Tillsammans med AUG kommer de sägas att här är en translation
+
+Det finns bilder där man tagit på bakteriellt DNA där ribosomerna sitter på många platser och ger upphov till olika proteiner.
+I våra celler lockar cappen till ribosomen, man letar reda på det första AUG som man hittar. 
+Pga av operon behövs det Shine-Dalgarno-platser så man vet vad som är Metionin (AUG) eller start (AUG)
+
+----
+### E. coli RNA polymeras
+E. coli RNA polymeras är ett mindre och enklare.
+- beta är det katalytiska subenheten
+- sigma styr enzymet till promotorn
+
+a+b behövs för transkribera
+sigma har rollen att hitta promtorn, styra enzymet till det
+
+---
+### Sigma subenheten hjälper RNA-polymeraset att hitta till promotorn och påverkar enzymets allmänna egenskaper
+
+När promotorn har hitttas så lossnar sigma-faktorn.
+
+Holoenzymet är allting tillsammans (holistiskt syn), som innehåller sigma-faktorn
+Då har man kärnenzymet/grundläggande kvar.
+När enzymet innehåller sigma-faktorn binder den väldigt svagt till ospecifikt DNA, att den glider försiktigt längs med ytan
+Med sigma-faktorn hittar E. Colis pol 10 000ggr snabbare en promotor.
+
+Kärnenzymet kör fast hela tiden, har svårt att hitta promotorn.
+
+---
+Efter initiering släpper sigma-faktorn och RNA- polymeraset fortsätter på egen hand. Det
+
+När man startar transkription släpper sigma-faktorn. Sen fortsätter RNA-polymeraset på egen hand tills den terminerar.
+
+Enda uppgifterna är att hitta promtor, sen släpper den
+
+---
+
+Det finns sju olika sigma-subenheter som reglerar olika typer av gener
+
+Beroende på situation som bakterien befinner sig i, kan du uttrycka olika sigma-faktorer, som uttrycker olika gener.
+Så när en viss gen behövs slås en viss sigma-faktor på.
+
+Det finns särskilda sigma faktorer för snabb tillväxt, för att skydda mot värme- shock, för att stimulera rörelse etc.
+
+T.ex när det blir väldigt varmt, de gillar inte bakterier, de packar ihop sig etc. Det finns speciella typer av sigma-subenheter för just där bort.
+
+Behöver inte lära sig alla sigma-faktorerna
+
+Det räcker inte att ha sigma-faktor, det finns andra nivåer av regleringar.
+
+----
+
+### Aktivatorer och repressorer
+
+Har proteiner som slår på (aktivatorer) eller slår av (repressorer) en gen i närheten.
+
+Det finns bindningsställer för aktivatorer och repressorer nära promotorn
+Regulatoriska sekvenser är platser i DNA där aktivatorer och repressorer binder.
+Speciellt i bakterier är att när repressorn binder brukar man kalla det operator.
+Man hittade först att operon kunde stängas av.
+
+---
+
+### I ett typiskt operon återfinns en ”operator”. 
+
+Det är dit repressorn binder. 
+
+För att hindra någonting att hända, då binder ett repressor dit som sitter som en betongsugga, i vägen så transkriptionen inte kan. Den sitter i vägen, DNA pol kan inte komma in.
+
+
+---
+
+Tryptofan-operonet behövs när det inte finns tryptofan och vice versa
+Tryptofan-operonet kodar för fem olika gener, typ A till E som skapar var sin enzym som krävs för att skapa tryptofan
+
+När det transkriberas så får man ett mRNA för alltihopa, när det translateras
+
+---
+
+Finns det lite tryptofan i omgivningen så behöver operonet uttryckas.
+
+Repressorn är inaktiv när det finns lite 
+
+Trypotfan kan binda till trp repressorn så den inte längre binder
+
+---
+
+### Tillgången på tryptofan reglerar tryptofanrepressorns aktivitet! 
+
+Det finns större variation i major groove, ska man känna igen en specfifik sekvens så behöver en regulator binda där
+
+---
+
+### Lac-operonet
+
+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!
+
+Lac-operones slås bara på när det saknas glukos i cellen
+
+----
+
+### Vid reglering av Lac-operonet samverkar en aktivator och en repressor 
+
+Har en cap i transkription som har inget med eukaryoter att göra
+Den sitter i närheten av promotorn för att stimulera att RNA-polymeraset binder.
+Finns repressor, som kan blockera DNA-polymeraset
+
+För att Lac-operonet ska transkribera, behövs repressorn tas bort och en aktiv aktivor som stimular RNA-polymeraset
+
+---
+
+### Aktivatorer stimulerar transkription 
+
+Aktivatorn gör det lättare for pol att hitta till promtorn, behöver inte bara använda sigma-faktorn.
+När den sitter dit kan det bli en kraftig ökning (10000ggr)
+
+Vissa aktivatorer behöver en mindre molekyl, en så kallad co-aktivator som binder till aktivatorn för att den skall vara aktiv.
+
+Skillnad mot sliding clamp? 
+1. RNA polymeras sitter fast väldigt hårt, skapar transkriptionsbubblan  den sitter stabilt
+2. Inte hela världen om en RNA polymeras trillar av, kan börja om igen. Det gäller inte för DNA som måste vara mer noggran
+
+---
+
+### I närvaro av laktos så bildas allolaktos. Binder till repressorn och får den att släppa operatorn
+
+Tvärtom mot tryptofan-operatorn 
+Om det finns glukos närvarande?
+
+---
+
+### Hur regleras aktiviteten hos aktivatorn, d.v.s. proteinet CAP?
+
+I frånvaro av glukos så bildas molekylen cAMP (används för signalering i våra celler också)
+
+När det finns låga glukosnivåer så producerar cAMP som binder till cap-proteinern som kan binda till aktivatorplatsen brevid promotorn och hjälpa till att slå på transkriptionen
+
+När det finns glukos så produceras inte cAMP som inte binder till cap och inget blir aktiveras och det blir ingen transkription
+
+---
+
+Hur samverkar laktos och glukos?
+
+if NOT glukos AND laktos:
+
+fyra situation:
+* NOT glukos AND NOT laktos → av
+* NOT glukos AND laktos → på
+* glukos AND NOT laktos → av
+* glukos AND laktos → av
+
+----
+
+### Antibiotika
+
+Antibiotika är ämnen som producerats av levande organismer i syfte att hålla andra organismer borta
+Inom medicinen används antibiotika för att behandla infektioner, men också vid cancersjukdom
+
+Actinomycin lägger sig mellan basparen i DNA i en hydrofob miljö. Stör t.ex. Transkription och DNA replikation Används vid cancerbehandling t.ex. ovarialcancer 
+
+Interkalation är när ett ämne lägger sig mellan basparen.
+
+----
+
+T7 har ett jätteaktivt DNA och RNA-polymeras på att läsa av DNA
+
+

content/Biokemi/Cellulära processer/Kontroll av genuttryck i prokaryoter/Instuderingsfrågor.md

@@ -0,0 +1,7 @@
+---
+tags:
+  - biokemi
+  - instuderingsuppgifter
+  - kontroll-av-genuttryck-i-prokaryoter
+föreläsare: Claes Gustavsson
+---

content/Biokemi/Cellulära processer/Kontroll av genuttryck i prokaryoter/Lärandemål.md

@@ -0,0 +1,15 @@
+---
+tags:
+  - biokemi
+  - lärandemål
+  - kontroll-av-genuttryck-i-prokaryoter
+föreläsare: Claes Gustavsson
+---
+- Prokaryot transkription – särdrag
+- Koppling av transkription och translation.
+- Kontroll av genuttryck i prokaryoter.
+- Operonbegreppet.
+- Bakteriofag, plasmid.
+
+De typer av DNA som finns i prokaryoter
+Överföring av genetisk information från DNA till RNA i prokaryoter

content/Biokemi/Cellulära processer/Kontroll av genuttryck i prokaryoter/Provfrågor.md

@@ -0,0 +1,7 @@
+---
+tags:
+  - biokemi
+  - kontroll-av-genuttryck-i-prokaryoter
+  - provfrågor
+föreläsare: Claes Gustavsson
+---

content/Biokemi/Cellulära processer/Kontroll av genuttryck i prokaryoter/Stoff.md

@@ -0,0 +1,47 @@
+```
+Reduktion innebär att ett ämne tar upp elektroner, vilket ofta – men inte alltid – leder till förlust av syre eller ökning av väte i molekylen.
+I en gen ingår även reglersekvenser, inte bara den proteinkodande delen.
+Genuttryck är när en gen används för att producera ett RNA eller ett protein.
+Housekeeping genes är alltid påslagna för de krävs för att en cell ska fungera.
+RNA syntesiseras alltid 5 → 3 riktning. Riktningen avgör vilken av strängarna som är mall eller kodande.
+Promotorn bestämmer i vilken riktning RNA- polymeraset skall transkribera
+En transkriptionsenhet är den sekvens i DNA som transkriberas till RNA. Startar vid promotorn och slutar vid terminatorn
+Ett operon är ett långt mRNA som kodar för flera olika proteiner
+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. 
+E. coli RNA-polymeras (inte DNA-polymeras) har en beta-subenhet som är en del av det katalytiska centret.
+E. coli RNA-polymeras har en sigma-faktor som hjälper till att hitta promotorn.
+När E. coli DNA polymeras innehåller sigma-faktorn binder den väldigt svagt till ospecifikt DNA, att den glider försiktigt längs med ytan
+Bakteriellt RNA-polymeras glider längs DNA och letar efter en promotor.
+I bakterier finns sju olika sigma-subenheter som reglerar olika typer av gener
+I bakterier finns särskilda sigma faktorer för snabb tillväxt, för att skydda mot värme- shock, för att stimulera rörelse etc.
+I bakterier finns bindningsställer för aktivatorer och repressorer nära promotorn
+Regulatoriska sekvenser är platser i DNA där aktivatorer och repressorer binder.
+En operator är en DNA-sekvens till vilken en repressor kan binda för att blockera initiering av transkription.
+Tryptofan-operonet kodar för genprodukter (enzymer) som behövs för att bilda aminosyran tryptofan
+Tryptofan-operonet kodar för fem olika gener, typ A till E som skapar var sin enzym som krävs för att skapa tryptofan
+Finns det lite tryptofan i omgivningen så behöver Tryptofan-operonet uttryckas
+Finns det mycket tryptofan i omgivningen så behöver inte dessa enzymer uttryckas. 
+Trypotfan kan binda till trp repressorn så den inte längre binder
+Tillgången på tryptofan reglerar tryptofanrepressorns aktivitet!
+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. 
+Lac-operonet - kodar för genprodukter som behövs för att bryta ner laktos
+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. 
+Lac-operones slås bara på när det saknas glukos i cellen
+Vid reglering av Lac-operonet samverkar en aktivator och en repressor 
+För att Lac-operonet ska transkribera, behövs repressorn tas bort och en aktiv aktivor som stimular RNA-polymeraset
+I närvaro av laktos så bildas allolaktos. Binder till repressorn och får den att släppa operatorn
+När det finns låga glukosnivåer så producerar cAMP som binder till cap-proteinern som kan binda till aktivatorplatsen brevid promotorn och hjälpa till att slå på transkriptionen
+När det finns glukos så produceras inte cAMP som inte binder till cap och inget blir aktiveras och det blir ingen transkription
+I närvaro av glukos används inte lac-operonet. Även om laktos finns i omgivningen! 
+I frånvaro av glukos slås lac-operonet på! Men bara om det finns laktos i omgivningen! 
+Antibiotika är ämnen som producerats av levande organismer i syfte att hålla andra organismer borta
+Inom medicinen används antibiotika för att behandla infektioner, men också vid cancersjukdom
+Rifampicin binder till beta-subenheten i det bakteriella RNA-polymeraset och blockerar elongering.
+Elongering är förmångan att transkribera
+Actinomycin lägger sig mellan basparen i DNA. Stör t.ex. Transkription och DNA replikation Används vid cancerbehandling t.ex. ovarialcancer 
+Bakteriofager infekterar bakterien och utnyttjar cellen för att skapa många nya kopior – bakterien dödas i en s.k. lytisk cykel
+Bakteriofag T7 RNA-polymeras används i ren form för att producera mRNA-vacciner mot t.ex. COVID
+
+```