Genoombiologie
Week 1 RNA
Maar een klein deel van het RNA is coderend (4%). Dit is eerst pre-mRNA wat wordt gespliced tot
mRNA. Functioneel RNA is bijvoorbeeld rRNA, tRNA.
DNA polymerase start op de lagging strand bij DNA replicatie met RNA primers die door een primase
worden gemaakt, daarna krijg je de okazaki fragmenten.
Functies van RNA
- Primer in DNA replicatie (gemaakt door primase)
- mRNA Messenger van genetische informatie
- rRNA catalist in het ribosoom
- tRNA maken van eiwitten
- snRNA en snoRNA instructie tijdens het
splicen/processen
- miRNA, siRNA en riboswitch regulatie functie
- IncRNA scaffold of guide functies, bieden platform
waar activiteit plaats vind (scaffold)
In RNA kan G – U ook een binding aangaan, deze is niet heel
sterk
Mfold prediction of RNA structure en functions of modified bases
Je kan voorspellen welke structuur RNA aanneemt, dit is de meest stabiele. Tijdens het maken van
tRNA ontstaat er eerst pre-tRNA, dit wordt door processing Mature tRNA. Zo worden stukjes
verwijderd of basen ondergaan chemische verandering en worden bijvoorbeeld gemethyleerd. Het
pre heeft ook een langere 5’ uiteinde. Vouwing van RNA is belangrijk voor de functie. Modificaties op
mRNA spelen rol op splicing en processing.
Rna wereld
Wordt gedacht dat het leven begonnen is bij RNA. Catalytisch
RNA is hierbij belangrijk, kan zelf splicen, repliceren en een
enzymatische activiteit hebben. Wordt onderbouwt door RNA
evolutie in vitro. Bijvoorbeeld met RNA polimerase ribosyme.
Selfsplicing ribosomen Group 1
,Intron gaat er vanzelf uit via een hydroxyl attack buiten de cel als er een RNA molecuul aanwezig
was. Bij de mens heb je group 2 intronen en zit de nucleotide die de hydroxyl attack uitvoerd in het
intron.
Ribosomen bestaan voor groot deel uit RNA. Dit is de catalytische kern van een ribosome. In deze
kern worden peptide bindingen gecatalyseerd. Ook kunnen hier veel antibiotica binden.
Hammerhead ribozymes
Zitten in een RNA virus, dit virus repliceert door cirle replicatie. Zelf
cleavage van de viroids gebeurd door de hammerhead structuur.
Deze heeft enzymatische activiteit. Vouwing leid tot een catalytische
site.
Mogelijke condities in prebiotische wereld
Helpen mee om complexere moleculen te vormen:
- Koeling en opwarming
- Hydratatie en dehydratatie
- UV
- Elektrische ladingen
Ook op kometen zijn ingrediënten voor leven
Kopieëren RNA in de vroege RNA wereld (hoe kom je aan DNA?)
Selex (systematic evolution of ligands by exponential enrichment) ???
Start met veel RNA moleculen selectie op functie reverse transcriptase naar DNA
amplificeren en mutagenese transcriberen tot RNA re-selecteren winners
Ribozyme R18 evolutie in vitro
Selex toegepast tC19Z uiteindelijk een betere versie RNA molecuul dat zichzelf kan repliceren
(theoretisch) amplificatie van RNA mogelijk bij RNA polymerase ribozyme
- Kunnen ook RNA repliceren naar DNA door dNTPs (deoxy nucleotides)
RNA Aptameren
RNA aptameren zijn oligonucleotiden die specifieke moleculen binden kan gebruikt worden voor
medicijnen
- Bind bijvoorbeeld met anti-factor IXa voorkomt dat bloed stolt
snoRNA in processing van rRNA
- Processing en modificatie vindt plaats in de nucleolus
- snoRNAs:
o klieven rRNA precursor
o methylatie van rRNA
o modificatie van uridine tot
pseudouridine
- meeste snoRNA hebben een functie in
ribonucleoeiwit
- D box interacteert met methylase,
eerste deel is label voor locatie
Synthese en transport van snoRNA
, - Gen wordt afgeschreven intron wordt eruit gespliced proccesing van intron leidt tot
snoRNA
Gen regulatie door RNA
- RNA of riboswitches
o Aanwezig in mRNA
o Responsive op metabolieten of signaal moleculen
- uORFs
- RNA interference
o siRNA
o microRNA
o piRNA
metaboliet binding Riboswitches
Zijn aptameren en kunnen invloed hebben op de
vertaalbaarheid van het RNA. Als er een effector is (bindt aan
riboswitch) veranderd de werking van aflezen en translatie
terminatie en stop translatie
- Voorbeeld is de SAM riboswitch
o Aanwezig in 5’UTR van bepaalde mRNAs
o De aptameer sequentie bind een ligand (SAM)
uORF (na vragen)
- upstream van het ORF op het 5’ van de ORF
- uORF beinvloed de translatie metabolieten reguleren stalling in het uORF
IncRNA long non-coding RNA
Functie als RNA molecuul
- junk
- bij product
- scaffold houdt bepaalde eiwitten bij elkaar
- guide voor andere complexen
- effector helpt eiwitcomplexen bij elkaar te brengen
- enhancer of activator kan een boost geven aan bepaalde eiwitten
stappen in mRNA synthese (dikgedrukt al tijdens transcriptie)
- initiatie
o promotor wordt geactiveerd en komt los, modificaties op c terminale staart
activeren RNA polymerase
- elongatie
- capping
o begint al tijdens transcriptie
o beschermende functie en herkenningspunt voor ribosoom om te scannen
o GTP reageert om 5’-5’ bindingen te maken via guanylyl transferase terminale
guanine wordt gemethyleerd en vormt de cap
- Polyadenylatie
, o Aanmaken van poly-a-staart signaal sequentie wordt herkend door CPSF factor
recruteert enzymen die poly-a-staart maken klieving poly(A) polymerase maakt
poly-a-staart
- Splicing
o Scheiden van exonen (bevatten de
informatie) en intronen (er zijn
verschillende intronen soorten)
o Via hydroxyl attack in intron zelf
vrijgekomen exon sequentie voert
attack uit op andere kant van intron
o verschillende varianten van
transcripten van een gen
alternative splicing
Exon skipping Soms kan een exon in het midden overgeslagen worden
Cryptic splice site stuk van exon valt
eraf omdat hij in het midden pas
herkend wordt als exon
o Splicing gebeurd vaak door een spliceosoom
U1-snRNP belangrijk in U1 zit de 5’ splice site
herkenning paart mooi met UG
- terminatie
o zodra polyadenylatie plaatsvind
poly(A)staarten alleen terminatie voor RNA pol II
o ook andere terminatie signalen in sequentie
voor RNA pol I (ribosomaal RNA) en pol III (tRNA
en andere kleine RNA genen)
GU – AG intron
Increasing protein diversity
- op RNA niveau
o alternative splicing
o meerdere transcriptie sites
o polyadenylatie
o pre-mRNA editing
- op eiwit niveau
o post-translationele modificaties
Problemen met wat een gen is
, - enhancers die ver weg zitten
- overlapping en spliced genes
o alternative splicing
o een DNA sequentie voor meerdere eiwitten
- alternatieve transcriptie start sites
- genen voor non-coderend RNA (ncRNA)
wat is een gen
- mendelian genetische unit die gezien wordt door verschillen in phenotype die geasocieerd
worden met verschillende allelen op dezelfde locus
- molecular stuk DNA dat codeerd voor RNA of polypetides met een bekende functie
week 2
Chromosomen in de kern
- lineair discrete unit
- elke soort specifiek aantal zichtbaar in mitose
- bestaan uit chromatine
o DNA met eiwitten
Chromosoom structuur
Tijdens mitose metaphase heel dik tijdens G1-S-G2 fase dun en ontwonden
Analyse van chromosomen
- Het makkelijkst tijdens delen of kort hiervoor
o Bloed, huid, tumor, feutale cellen
- Colcemid houdt chromosoom in M fase verbreekt spindle makkelijk onderzoeken
- T-overschot synchroniseren in S fase DNA synthese langzamer
- Giemsa staining
Fluorescentie methodes
FISH (fluorescence in situ hybridisation)
- Verbeterd de resolutie labelen en denaturatie (zorgt voor enkelstrengs) fluorescente
stukje
Chromosoom painting
- Hele chromosoom kleuren
- Kijken naar chromosomen en bijvoorbeeld tumoren kleur
kan je verlies of duplicatie zien
CML
Fusie 2 chromosomen ongecontroleerde tyrosine kinase
leukemie
De kern
Nucleolus (blauw)
- Centrum voor synthese en processing van rRNAs
Cajal bodies (geel)
- snRNP biogenese (voor splicing en processing
Splicing (rode vlekjes)
Chromosoom territories
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller roosbakker. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.47. You're not tied to anything after your purchase.