Summary Molecular Biology of the Cell 2 (book) (WBFA007-04)
Summary Regenerative Medicine
All for this textbook (62)
Written for
Universiteit Utrecht (UU)
Biomedische Wetenschappen
Genoom
All documents for this subject (46)
Seller
Follow
anoukbmw
Reviews received
Content preview
Hoofdstuk 7: Control of gene expression
Post-transcriptonal controls
Post-transcriptionele controle = Controlemechanismen die plaatsvinden nadat RNA-
polymerase is gebonden aan de promotor en is begonnen met de RNA-synthese.
Essentieel voor de controle van vele genen.
De verschillende stappen waar regulatie kan plaatsvinden zijn te zien in de $guur
hiernaast. Door RNA-splicing, RNA-editing en translatie recoding kan de sequentie
van de aminozuren in een eiwit veranderen. Hierdoor kan een cel meerdere
varianten van een eiwit produceren uit één gen.
Transcription atenuation causes the premature termination of some RNA molecules
Transcriptin attnnatin = Het voortijdig termineren van transcriptie.
Transcriptin attnnatin wordt veroorzaakt doordat het RNA in wording van
structuur verandert, waardoor het een speci$eke interactie aangaat met RNA-
polymerase. De transcriptie wordt daardoor afgebroken. Als het genproduct nodig is,
binden regulatoreiwiten aan het RNA in wording, waardoor de interactie met RNA-polymerase verdwijnt.
Transcriptie wordt dan niet afgebroken.
Riboswitches probably represent ancient forms of gene control (7.55)
Ribiswitchts = Korte RNA-sequenties die van conformatie veranderen als ze binden aan een klein molecuul
(zoals metabolieten).
Deze conformatieverandering wordt gebruikt
bij de regulatie van genexpressie.
Ribiswitchts bevinden zich vaak vlakbij het
5’-uiteinde van mRNA. Terwijl het RNA
gesynthetiseerd wordt vouwt de ribiswitch,
waardoor RNA-polymerase geblokkeerd of
juist niet geblokkeerd wordt. Elk ribiswitch
herkent een speci$ek klein molecuul.
In het $guur bindt guanine aan het reeds gevormde mRNA, waardoor het mRNA een haarspeldstructuur
vormt die voorkomt dat RNA-polymerase doorgaat met transcriptie. Door de voortijdige beeindiging van
transcriptie wordt er geen functioneel mRNA gemaakt.
Alternative RNA splicing can produce diferent forms of a protein from the same gene (7.5,, 7.5))
Alternatieve RNA splicing = Het proces waarbij het RNA-transcript op verschillende manieren gespliced
wordt, waardoor er verschillende polypeptideketens uit één gen kunnen ontstaan.
Het aantal genen zegt niets over de complexiteit van het organisme, aangezien uit één gen een heleboel
verschillende eiwiten kunnen ontstaan.
Alternatieve splicing vindt soms niet-gereguleerd plaats doordat er een intrin stqntnct ambignity
aanwezig is. Het spliceosoom is niet in staat om onderscheid te maken tussen twee of meerdere
alternatieve 5’- en 3’-splict sitts. Hierdoor ontstaan per toeval (niet-gereguleerd) verschillende
transcripten (die in gelijke verhouding aanwezig zijn in alle cellen waar dit gen tot expressie komt).
1
,Waarvoor wordt gereguleerde RNA-splicing gebruikt?
Om te schakelen tussen de productie van niet-functionele eiwiten en functionele eiwiten.
Om verschillende vormen van een eiwit in verschillende celtypen, afankelijk van de behoefe van
de cel, te produceren.
Manieren waarop RNA-splicing gereguleerd wordt:
Regulatormoleculen.
Negatief: een regulatormolecuul voorkomt
dat de splicing machintry toegang krijgt tot
een bepaalde splict sitt op het DNA. De
splict sitt wordt overgeslagen.
Positief: een regulatormolecuul (= splict
tnhanctr) helpt de splicing machintry om
een splict sitt te herkennen.
Door het blokkeren van een string splict sitt zal een wtak splict sitt gebruikt worden. Dit resulteert in een
verschillend patroon van splicing.
Er zijn verschillende patronen van RNA-splicing mogelijk:
Exon skipping.
Een exon wordt overgeslagen. Het einde van een intron en het
begin van het volgende intron worden niet gebruikt.
Intron retention.
Een intron wordt meegenomen in de de$niteive mRNA sequentie.
Zowel het 5’- als 3’-uiteinde van dat intron worden niet gebruikt.
Alternatieve 5’-splice site.
Een 5’-splice-site wordt niet herkend als 5’-splice –site, waardoor
het spliceosoom de eerstvolgende 5’-splice-site koppelt aan de 3’-
splice-site.
Alternatieve 3’-splice site.
Een 3’-splice-site wordt niet herkend als 3’-splice –site, waardoor
het spliceosoom de eerstvolgende 3’-splice-site koppelt aan de 5’-
splice-site.
Mutually exclusive exons.
Een combinatie van twee mogelijkheden voor exon skipping: of het ene exon wordt overgeslagen of
het andere exon wordt overgeslagen. Nooit worden beide exonen tegelijk overgeslagen. Er wordt
altijd één van de twee mogelijke exonen meegenomen in de de$nitieve mRNA sequentie.
The de$nition of a gene has been modi$ed since the discovery of alternative RNA splicing
Dat een gen door alternatieve splicing voor verschillende eiwiten kan coderen, stelt de oude de$nitie van
een gen ter discussie. De auteurs stellen voor een eiwit-coderend gen te de$nieren als een DNA-sequentie
die wordt afgeschreven als één eenheid en codeert voor een set nauwverwante polypeptideketens (eiwit-
isovormen).
A change in the site of RNA transcript cleavage and poly-A-addition can change the C-terminus of a protein
(7.59)
RNA-synthese wordt beeïndigd met een klievingsreactie, gekatalyseerd door eiwiten. Een cel is in staat om
deze klievingsplaats te reguleren, waardoor de C-terminus van het uiteindelijke eiwit verandert. Dit kan op
twee manieren:
Een eiwitvariant is een afgeknote versie van een ander eiwitvariant.
2
, Als de alternatieve klievingsplaats en polyadenylatieplaats in een intronsequentie liggen, zal het
splicingspatroon veranderen. Een deel van het intron komt in het mRNA terecht. Hierdoor ontstaan
twee eiwiten die alleen van elkaar verschillen aan het C-terminusuiteinde.
Het wisselen tussen membraangebonden eiwiten en
hetzelfde eiwit zonder membraananker wordt veroorzaakt
door een verandering in de plaats van RNA klieving en
polyadenylatie. Dit wordt veroorzaakt door de concentratie
van CstF, een eiwit dat RNA klieving stimuleert. De eerste
klievings-/poly-A-additieplaats die getranscribeerd wordt
door RNA-polymerase is suboptimaal. Deze wordt bij een
lage concentratie CstF overgeslagen, waardoor het RNA-
transcript langer wordt en een membraananker bevat (niet-
gestimuleerde --cellen). Als de concentratie van CstF stijgt,
zal klieving wel plaatsvinden op deze suboptimale plaats. Hierdoor ontstaat een korter RNA transcript
zonder membraananker (gestimuleerde --cellen).
RNA editing can change the meaning of the RNA message
RNA editing = Het proces waarin de nucleotidesequentie van het RNA verandert wordt nadat het RNA is
gesynthetiseerd.
Er zijn twee typen van mRNA editing in dieren:
A-to-I editing.
Deaminatie van adenine, waardoor inosine ontstaat.
C-to-U editing.
Deaminaite van cytosine, waardoor uracil ontstaat.
-ovenstaande modi$caties veranderen de mRNA-code na transcriptie.
Gevolgen van mRNA editing:
Editing heef plaatsgevonden op het coderende gedeelte van het mRNA:
De aminozuurvolgorde van het eiwit wordt verandert.
Er kan een vroegtijdig stopcodon gecreeerd worden, waardoor een verkort eiwit ontstaat.
Editing heef plaatsgevonden op het niet-coderende gedeelte van het mRNA:
Alternatieve splicing.
-eïnvloeding van mRNA transport van de kern naar het cytosol.
Translatie-efficientie.
Verandering van de affiniteit voor eiwiten en RNA’s.
-asenparing tussen microRNA’s en het doel mRNA.
RNA transport from the nucleus can be regulated (7.,3)
De export van RNA-moleculen vanuit de nucleus naar het cytosol gebeurt pas
als processing voltooid is. Om de genexpressie te reguleren bestaan er
mechanismen die opzetelijk dit controlepunt overtreden: unspliced RNA’s
kunnen daardoor toch uit de kern worden getransporteerd. Deze strategie is
de basis van gereguleerde nucleaire transport van mRNA.
Some mRNA’s are localized to speci$c regions of the cytosol (7.,4)
3
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 anoukbmw. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $4.87. You're not tied to anything after your purchase.
