Johan Dahlin
e1f922c195
9.7 KiB
tags, förelÀsare, date
| tags | förelÀsare | date | |||
|---|---|---|---|---|---|
|
Claes Gustavsson | 2025-11-24 |
VAD ĂR 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 bestÀmmer 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 pÄ flera olika nivÄr
- transkription
- translation
De kommer inte alltid till uttryck lika mycket, beror pÄ behov Undantag Àr housekeeping genes som
- t.ex. histoner behöver vi alltid ha packat
- det Àr inte mycket reglering De flesta: det kan vara mycket/lite/inget alls
Transkriptionsinitiering
RNA-pol promotor kör igÄng transkription Hur hittar ett polymeras till en promotor?
- hur hittar de TF? RNA pol
- har en svag ospecifik dragning till DNA
- den Äker pÄ ytan av DNA, nÀr de kommer fram till promotorn kÀnner den det
- fram eller tillbaka
Kodande strÀng och mall
**BÄda strÀngarna i DNA kan anvÀnds som mall-strÀng för RNA syntes.
Generna har olika riktning i samma sekvens De har inte en enhetlig riktning BÄda strÀngarna kan anvÀndas för mall för RNA syntes Beroende pÄ hÄll Àr olika strÀngar mall
Vilken strÀng i DNA som skrivs av till RNA bestÀms av den riktning som RNA-polymeraset rör sig
Ăvre bild Undre strĂ€ngen anvĂ€nds som mallstrĂ€ng, det Ă€r den 3'â5', lĂ€ser av G:erna och dĂ„ blir det dĂ„ C:n, fĂ„r en produkt som liknar den övre strĂ€ngen
Undre bild Om man startar frÄn andra hÄllet, dÄ Àr den övre delen som Àr mallstrÀng
RNA syntesiseras alltid 5 â 3 riktning. Riktningen avgör vilken som Ă€r mall eller kodande.
Kan promotorn anvÀndas Ät bÄda hÄllen? En promotor har en riktning som Àr bra pÄ att sÀtta igÄng, men ibland kan det hÀnda att det gÄr Ät andra hÄllet.
Promotorn bestÀmmer i vilken riktning RNA- polymeraset skall transkribera!
I virus/bakterier finns det exempel (ovanligt i vÄra)
- de kan gÄ in i varandra, överlappar Intron kan vara protein som ligger Ät andra hÄllet.
Virus behöver smÄ genom, de gör de mer konkurrenskraftiga. DÄ kan man hitta överlappningar ibland.
Hos bakterier kan en transkriptionsenhet bestĂ„ av flera gener Man brukar kalla en sĂ„dan enhet för ett âoperonâ
Packar ihop olika gener till en stor enhet. Som kodar för 5 olika proteiner. Men de jobbar tillsammans för att skapa nÄgot, sÄ de ligger tillsammans, de har en gemensam promotor för alltihop. Det ser vi inte i vÄra celler, men vanligt i bakterier. Ett operon Àr ett lÄngt mRNA som kodar för flera olika proteiner
Klassikt exempel Àr enzymer som krÀvs för att skapa tryptofan
I ett bakteriellt mRNA frÄn ett operon finns mÄnga startplatser för translation
För att skilja startplats och aminosyra, finns en liten extra kodon som heter Shine-Dalgarno site Tillsammans med AUG kommer de sÀgas att hÀr Àr en translation
Det finns bilder dÀr man tagit pÄ bakteriellt DNA dÀr ribosomerna sitter pÄ mÄnga platser och ger upphov till olika proteiner. I vÄra celler lockar cappen till ribosomen, man letar reda pÄ det första AUG som man hittar. Pga av operon behövs det Shine-Dalgarno-platser sÄ man vet vad som Àr Metionin (AUG) eller start (AUG)
E. coli RNA polymeras
E. coli RNA polymeras Àr ett mindre och enklare.
- beta Àr 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 hjÀlper RNA-polymeraset att hitta till promotorn och pÄverkar enzymets allmÀnna egenskaper
NÀr promotorn har hitttas sÄ lossnar sigma-faktorn.
Holoenzymet Àr allting tillsammans (holistiskt syn), som innehÄller sigma-faktorn DÄ har man kÀrnenzymet/grundlÀggande kvar. NÀr enzymet innehÄller sigma-faktorn binder den vÀldigt svagt till ospecifikt DNA, att den glider försiktigt lÀngs med ytan Med sigma-faktorn hittar E. Colis pol 10 000ggr snabbare en promotor.
KÀrnenzymet kör fast hela tiden, har svÄrt att hitta promotorn.
Efter initiering slÀpper sigma-faktorn och RNA- polymeraset fortsÀtter pÄ egen hand. Det
NÀr man startar transkription slÀpper sigma-faktorn. Sen fortsÀtter RNA-polymeraset pÄ egen hand tills den terminerar.
Enda uppgifterna Àr att hitta promtor, sen slÀpper den
Det finns sju olika sigma-subenheter som reglerar olika typer av gener
Beroende pÄ situation som bakterien befinner sig i, kan du uttrycka olika sigma-faktorer, som uttrycker olika gener. SÄ nÀr en viss gen behövs slÄs en viss sigma-faktor pÄ.
Det finns sÀrskilda sigma faktorer för snabb tillvÀxt, för att skydda mot vÀrme- shock, för att stimulera rörelse etc.
T.ex nÀr det blir vÀldigt varmt, de gillar inte bakterier, de packar ihop sig etc. Det finns speciella typer av sigma-subenheter för just dÀr bort.
Behöver inte lÀra sig alla sigma-faktorerna
Det rÀcker inte att ha sigma-faktor, det finns andra nivÄer av regleringar.
Aktivatorer och repressorer
Har proteiner som slÄr pÄ (aktivatorer) eller slÄr av (repressorer) en gen i nÀrheten.
Det finns bindningsstÀller för aktivatorer och repressorer nÀra promotorn Regulatoriska sekvenser Àr platser i DNA dÀr aktivatorer och repressorer binder. Speciellt i bakterier Àr att nÀr repressorn binder brukar man kalla det operator. Man hittade först att operon kunde stÀngas av.
I ett typiskt operon Ă„terfinns en âoperatorâ.
Det Àr dit repressorn binder.
För att hindra nÄgonting att hÀnda, dÄ binder ett repressor dit som sitter som en betongsugga, i vÀgen sÄ transkriptionen inte kan. Den sitter i vÀgen, DNA pol kan inte komma in.
Tryptofan-operonet behövs nÀr det inte finns tryptofan och vice versa Tryptofan-operonet kodar för fem olika gener, typ A till E som skapar var sin enzym som krÀvs för att skapa tryptofan
NÀr det transkriberas sÄ fÄr man ett mRNA för alltihopa, nÀr det translateras
Finns det lite tryptofan i omgivningen sÄ behöver operonet uttryckas.
Repressorn Àr inaktiv nÀr det finns lite
Trypotfan kan binda till trp repressorn sÄ den inte lÀngre binder
TillgÄngen pÄ tryptofan reglerar tryptofanrepressorns aktivitet!
Det finns större variation i major groove, ska man kÀnna igen en specfifik sekvens sÄ behöver en regulator binda dÀr
Lac-operonet
Lac-operonet - kodar för genprodukter som behövs för att bryta ner laktos
Glukos Àr förstahandsvalet som energikÀlla i bakterier.
NÀr det finns mycket glukos i cellerna Àr alternativa sockerkÀllor avstÀngda sÄ att cellen huvudsakligen förbrÀnner glukos. NÀr det finns lite glukos i cellen kan arabinos, laktos eller andra sockermolekyler anvÀndas som energikÀllor.
Förklarar varför Lac-operonet i normalfallet Àr avstÀngt! Vill endast slÄs pÄ nÀr glukos saknas! Och endast i de fall det finns laktos att tillgÄ!
Lac-operones slÄs bara pÄ nÀr 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 nÀrheten 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 lÀttare for pol att hitta till promtorn, behöver inte bara anvÀnda sigma-faktorn. NÀr den sitter dit kan det bli en kraftig ökning (10000ggr)
Vissa aktivatorer behöver en mindre molekyl, en sÄ kallad co-aktivator som binder till aktivatorn för att den skall vara aktiv.
Skillnad mot sliding clamp?
- RNA polymeras sitter fast vÀldigt hÄrt, skapar transkriptionsbubblan den sitter stabilt
- Inte hela vÀrlden om en RNA polymeras trillar av, kan börja om igen. Det gÀller inte för DNA som mÄste vara mer noggran
I nÀrvaro av laktos sÄ bildas allolaktos. Binder till repressorn och fÄr den att slÀppa operatorn
TvÀrtom mot tryptofan-operatorn Om det finns glukos nÀrvarande?
Hur regleras aktiviteten hos aktivatorn, d.v.s. proteinet CAP?
I frÄnvaro av glukos sÄ bildas molekylen cAMP (anvÀnds för signalering i vÄra celler ocksÄ)
NÀr det finns lÄga glukosnivÄer sÄ producerar cAMP som binder till cap-proteinern som kan binda till aktivatorplatsen brevid promotorn och hjÀlpa till att slÄ pÄ transkriptionen
NÀr det finns glukos sÄ 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 â av
- NOT glukos AND laktos â pĂ„
- glukos AND NOT laktos â av
- glukos AND laktos â av
Antibiotika
Antibiotika Àr Àmnen som producerats av levande organismer i syfte att hÄlla andra organismer borta Inom medicinen anvÀnds antibiotika för att behandla infektioner, men ocksÄ vid cancersjukdom
Actinomycin lÀgger sig mellan basparen i DNA i en hydrofob miljö. Stör t.ex. Transkription och DNA replikation AnvÀnds vid cancerbehandling t.ex. ovarialcancer
Interkalation Àr nÀr ett Àmne lÀgger sig mellan basparen.
T7 har ett jÀtteaktivt DNA och RNA-polymeras pÄ att lÀsa av DNA