FÖRELÄSNING 4 - TRANSKRIPTION OCH TRANSLATION

Vad är transktiption?

När en bit av DNA översätts till RNA

Vad är skillnaden mellan DNA och RNA

DNA har sockergruppen deoxyribos och RNA har sockergruppen ribos. I RNA byts T ut med U (som då basparar A-U)

Vad är conventional baspar

De som är basparade normalt

Vad är nonconventional baspar

De kopplas mot en annan sträng på utsidan

Vad är början i en RNA molekyl

5’ ändan

Vad gör RNA polymeras

Den är mer robust än DNA polymeras och det behöver inget helikas för att öppna upp DNA strängen. Den bygger däremot upp strängen som DNA polymeras.

Genom vilka tre steg sker transkription?

1) Initiering - RNA polymeras positionerar sig

2) Elongering - RNA polymeras kör längs med genen en bas åt gången

3) Terminering - RNA polymeras hoppar av när det kommer en terminatorsekvens

Var sitter promotorer i för bassekvenser i prokaryoter och vad gör de?

-35 regionen och -10 regionen från start av RNA syntes. De kommer positionera RNA polymeras så att den första basen i genen kommer hamna i det aktiva sätet

Vad innebär konsensussekvens?

De visar de vanligaste nukleotiderna på varje position i promotorsekvenserna

Vad är en sigma faktor

För att RNA polymeras ska fungera krävs det en sigma faktor som hjälper detatt positionera sig vid -35 och -10 och skannar av DNA

Vad händer i transkriptionsterminering, dvs hur RNA polymeras slutar?

Vid terminatorsekvenser skapas det basparingar som gör knutar. Här kör RNA polymeras “in i en vägg” och hoppar av

Vad finns det för RNA polymeras hos eukaryoter?

• RNA polymeras I

• RNA polymeras II

• RNA polymeras III

Vad gäller gällande DNA boxarna i eukaryoter

De är sämre definierade än hos prokaryoter

Vilken är den viktigaste DNA boxen i eukaryoter och var sitter den

TATA boxen, -25

Vad sker initieringen med hjälp av?

Generella transkriptionsfaktorer, bland annat TFIID som kan bilda TATA boxen

Vad gör generella transkriptionsfaktorer?

positionerar vid TATA boxen

Vad krävs för att transkriptionen ska starta?

Aktivatorprotein, som har speciella sekvenser de kan binda till långt bort från TATA boxen. Denna stabiliserar komplexet

Vad är specifika transkriptionsfaktorer

Aktivatorer och repressorer

Dessa ser till att alla celler inte blir likadana, binder ofta som dimerer i cis-regulatoriska sekvenser. De finns ofta nära startpunkten för transkriptionen

Vad händer i termineringen i transkriptionen i eukaryoter

RNA polymeras trillar av mekaniskt och det adderas poly-A polymerase (PAP) som skapar många A-baser

Hur många procent av människans gener består av specifika transkriptionsfaktorer?

10%

Vad är en operator?

En promator styr uttrycket för flera proteiner

Vad är koaktivatorer och korepressorer

De binder till aktivatorer/repressorer

Vad utmärker svansarna som bildas när DNA är lindat runt histoner?

de är kemiskt modifierade av HAT, vilket gör att det skapas histonacetylering. Acetylerade histoner binder inte DNA lika hårt runt nukleosomerna (mindre positiv laddning) och deacetylering ger tätt packat kromatin, vilket gör att man inte kommer åt TATA boxen. Detta kan ses som ett sätt att reglera transkriptionen

Ge exempel på olika typer av RNA

• messenger RNA (mRNA) - översätts till protein

• transfer RNA (tRNA)

• ribosomalt RNA (rRNA)

Beskriv de tre stegen som mRNA modifieras i en eukaryotiskt mRNA innan det kan translateras till protein

1) en kemisk modifiering sker som gör att det läggs ett lock på 5’-änden. Detta gör att ribosomerna kan känna igen generna

2) en poly-A-svans läggs på i 3’-änden

3) intronerna tas bort genom splicing och det skapas “mature mRNA”

hur många proteiner kan bildas från ett mRNA i eukaryoter i jämförelse med bakterier

Eukaryotiskt mRNA kan bara bilda ett protein men bakteriellt mRNA kan bilda flera proteiner

Vad är alternativ splicing?

Varje gen har olika splicing varianter. Genen har för många exoner och måste genom splicing plocka bort vissa vilket skapar olika proteiner, genom att man “hoppar över” exoner till exempel 1,3,4 eller 1,2,4. 

Vilka är de viktigaste tre komponenterna i translation?

• ribosomer

• transfer RNA (tRNA)

• mRNA

Vad är tRNA?

Den fysiska kopplingen mellan nukleotidvärld (DNA och RNA) och proteiner som blir kovalent bundna.

Vad är den genetiska koden

Översättningsnyckeln mellan mRNA och protein, där 3 baser kallade kodon kan översättas till en aminosyra. Flera kombinationer motsvarar samma aminosyra. Det finns också stop kodon som markerar när proteinet är slut

Vad är kodon

3 baser som kan översättas till en aminosyra

Vad är läsramen?

Proteinet blir helt olika beroende på var den första tripletten börjar, det finns därför 3 olika sätt att läsa mRNA. Det börjar alltid med AUG.

Hur är tRNA uppbyggt

Aminosyror i 3’-änden och antikodon loopar. Strukturen kan förklaras som ett klöverblad.

Vad är antikoden

3 stycken baspar som kan para ihop sig med mRNA

Vad gäller i tRNAs positioner i antikodonet

Den första och andra positionerna är viktiga men den tredje är wobble position, som är svag och kan vara vad som helst. Det är väldigt viktigt med en korrekt koppling mellan aminosyran och kodonen

Hur laddas tRNA med aminosyror?

Genom reaktion kopplad med ATP hydrolys

Vad gör tRNA-syntetas

Binder en aminosyra till dess kodon och skapar en kovalent bindning mellan aminosyran och tRNA. 

Vad händer med tRNAs aminosyra vid editing site och synthesis site?

tRNA försöker skjuta aminosyran till editing site och om aminosyran är den felaktiga kommer den att klippas bort från tRNA. Den korrekta aminosyran har istället svårt att komma in i editing site och kommer stanna i synthesis site

Hur kopplas aminosyror samman i translationen?

De kopplas till den fria karboxylgruppen (C-gruppen) genom att ett fritt elektronpar gör nukleofil attack och skapar en kovalent bindning

Vad sker i starten av translationen?

Initieringsfaktorer binder till den lilla subenheten i ribosomen. Initieringsfaktorer binder också till 5’ locket och det krävs startkodon för att den lilla subenheten ska åka framåt på RNA tills de hittar ett startkodon. När den har gjort det binds den stora subenheten in och den kan hoppa fram tre baser i taget och läsa av. Den första aminosyran är alltid meteonin men den klyvs ofta bort.

Vad sker i translationsterminering?

Den styrs av stopkodon, där en release factor binder in och tvingar in vatten istället för aminosyran. Det sker då en frånkoppling av de bundna delarna och proteinet sitter inte längre bundet.

Vad är elongeringsfaktorer

Proteiner som driver translationen genom att pressa på ribosomen framåt att hoppa 3 steg. Den kontrollerar också att ribosomen gör rätt

Vad känner igen bassekvenser och placerar rätt i ribosom binding sites?

Lilla subenheten

Sker det störst reglering i transkriptionen eller translationen?

Transkriptionen

Ge två exempel på hur reglering kan ske i translationen

• förekomst/avsaknad av mRNA-bindande proteiner som hämmar ribosomernas aktivitet

• användning av kodoner för vilka tRNA-koncentrationen är hög/låg

Vad är chaperoner?

Proteiner som hjälper andra proteiner att veckas för att få en 3D-struktur

Vad kan det finnas för modifieringar av proteiner och var skapas detta?

Addition av socker (glykosidering) eller lipider (lipidation). Det sker i ER och golgiapparaten

Vad är ubiquitinylering?

Ett system för att ta bort proteiner i en cell, vilket innebär att ubiquitin slumpmässigt kopplas på proteiner. När de känner igen att detta protein har funnits länge så bryts den ner i en proteasom och skapar peptider