Summary
Samenvatting Moleculaire Biologie 2
- Course
- Institution
Samenvatting Moleculaire Biologie 2
[Show more]
Seller
Follow
arnewallens
Content preview
1. Eiwit-DNA interactie betrokken bijgen regulatie
1. Interactie tussen DNA en eiwit
1. Algemene Regulatie:
Elk gen wordt gecontroleerd door een regulerend gebied.
Regulerende regio's variëren in complexiteit.
2. Gen 'Aan-Uit' Schakelrichtingen:
Bestaat uit kleine DNA-elementen en gerelateerde gen-regulerende
eiwitten.
3. Eiwit-DNA Interactie:
Activators binden enhancers voor up-regulatie.
Repressors binden silencers voor down-regulatie.
Co-activators/co-repressors reguleren genexpressie via eiwit-eiwit
interactie.
4. Up-Regulatie en Down-Regulatie:
Enhancer-activator binding leidt tot up-regulatie.
Silencer-repressor binding resulteert in down-regulatie.
2. Kenmerken herkenningsplaats en gen-regulerende eiwitten
DNA-sequentie:
Minder dan 20 nucleotideparen in lengte.
Lokale conformaties: palindroom, inverted/direct repeat.
Chromatine Modificaties:
Histonen binden DNA niet-specifiek.
Genregulatiesystemen kunnen spiraliseren beïnvloeden.
Methylatie-patronen van basen beïnvloeden eiwit-DNA interactie.
Interactieplaatsen:
Rand van elk basenpaar blootgesteld aan helixoppervlak.
Kleine onregelmatigheden in helix en verschuivingen herkenbaar
voor bindingseiwitten.
Grote Groef Patronen:
Verschillende patronen voor elk basenpaar in grote groef.
Interactie vaak gebaseerd op herkenning en binding van major
groef door α-helix of β-vouwblad motief.
Interactie Mechanismen:
Niet-covalente interacties tussen α-helix/β-plaat motief en basen in
major groef.
Waterstofbruggen, ionische bindingen, hydrofobe interacties.
Suiker-fosfaat ruggengraat en minor groef betrokken bij binding.
Sterke DNA-Eiwit Interactie:
Interacties omvatten waterstofbrugvorming, hydrofobe/Vander
Waals interacties, ionische bindingen.
Ondanks zwakke individuele contacten, ongeveer 20 contacten
leiden tot sterke, specifieke interactie.
3. Structuur van een activator en repressor
1. Modulaire Structuur:
, Activators, repressors (prokaryoten) en transcriptiefactoren
(eukaryoten) zijn modulair opgebouwd.
Domeinen zijn goed gedefinieerde gebieden met specifieke functies
in de eiwitstructuur.
Domeinen zijn verbonden door flexibele linkerdelen.
2. Functionele Domeinen:
Domeinen voeren verschillende functies uit, zoals binding en
activatie.
Motieven en opvouwplooien zijn onderdelen van domeinen.
3. Structuur van Transcriptiefactoren:
Transcriptiefactoren hebben specifieke domeinen:
DNA-bindingsdomein (DBD).
Transcriptieregulatiedomein.
Activators hebben een activatiedomein (AD).
Repressors hebben een repressiedomein (RD).
Dimerisatiedomein (DD): binden vaak als homodimeren of
heterodimeren.
4. Diverse Dimeerstructuren:
Drie verschillende monomere eiwitten kunnen zes verschillende
dimeerstructuren vormen.
Verhoogt diversiteit en specificiteit van transcriptiefactoren.
5. Andere Domeinen:
Ligandbindingsdomein (LBD): bindt kleine bioactieve moleculen.
Nucleair lokaliserend signaal (NLS): zorgt voor transport naar de
kern.
Nucleair export signaal (NES): regelt export uit de kern.
4. DNA-binding en dimerisatie-motieven in interactie eiwitten
Transcriptie factoren kunnen geclassificeerd worden op basis van hun
gemeenschappelijke structurele motieven waaronder het DNA-bindingsmotief en
hierdoor ook op basis van hun gemeenschappelijke biologische functie
a. Helix-turn-helix motief (HTH)
b. Zink-vinger motief
c. Leucine Zipper motief (b-Zip)
d. Helix-Loop-Helix motief (bHLH)
5. Activatie – repressie domein
1. Opvouwstructuren en Domeinen:
Activatiedomeinen (AD) en repressiedomeinen (RD) hebben geen
eenduidige opvouwstructuren.
Vouwen zich vaak in willekeurige spiralen (random coils).
Eens gebonden aan transcriptiemachinerie, nemen ze een
specifieke configuratie aan.
2. Trans-activating Domains (TAD):
AD staan ook bekend als Trans-activating Domains (TAD).
Bevatten bindingsplaatsen voor transcriptie co-regulators.
Deze bindingsplaatsen worden ook aangeduid als activatiefuncties
(AFs).
3. Samenstelling van Activatiedomein:
, Vaak bestaande uit zure aminozuren (rijk aan glutaminezuur,
proline, isoleucine).
Mogelijkheid van hydrofobe AD.
4. Activerende Mechanismen:
Activatie kan plaatsvinden door:
Aantrekking van andere eiwitten in co-activatorcomplexen.
Inductie van conformatieverandering in
transcriptiemachineriecomponenten.
Resulteert in stabilisatie van binding aan DNA-matrix, waarna RNA-
polymerase II transcriptie initieert.
5. Repressie Mechanismen:
Voor repressie van genexpressie treden vergelijkbare mechanismen
op als activatie.
2. PLASMIDEN EN MOBIELE DNA-
ELEMENTEN
1. Plasmiden
1. Definitie en Replicatie:
Plasmiden zijn zelfreplicerende, dubbelstrengse circulaire DNA-
moleculen.
Bestaan naast het chromosomale DNA in bacteriële gastcellen.
Variëren in grootte van 1 kb tot meer dan 1.000 kb.
Repliceren autonoom met een eigen replicatie-oorsprong (oriV).
Replicatie kan bi-directioneel (via theta-intermediair) of uni-
directioneel zijn.
2. Controle van Replicatie:
Replicatie kan worden beïnvloed door cis-acting (plasmide zelf)
en/of trans-acting (bacterieel chromosoom) factoren.
Stringente controle plasmiden repliceren langzaam in lage
kopieaantallen (1-3 per cel) want is nog sterk gekoppeld aan
replicatie van gastheer
Relaxed control plasmiden repliceren snel in hoge kopieaantallen
(10-200 per cel).
3. Gastheer Specificiteit en Incompatibiliteit:
Replicatiesysteem bepaalt gastheerspecificiteit.
Breed-gastheer spectrum plasmiden hebben minder specifieke
replicatie-oorsprongen.
Eng-gastheer spectrum plasmiden hebben zeer specifieke
replicatie-oorsprongen.
Plasmiden van dezelfde Inc-groep kunnen niet samen overleven;
verschillende Inc-groepen kunnen wel co-existeren.
4. Competitie en Overleving:
Plasmide-incompatibiliteit leidt tot concurrentie tussen plasmiden.
Plasmiden concurreren om kopieaantallen in de gastheercel.
Snellere replicatie en genetische voordelen bevorderen het
overleven van één plasmide ten koste van de andere.
5. Fenotypische Genen en Functies:
Plasmiden dragen genen die niet gerelateerd zijn aan replicatie of
incompatibiliteit.
, Sommige plasmiden hebben geen functionele genen (cryptische
plasmiden).
Col-plasmiden coderen voor colicines, antibacteriële eiwitten.
Andere plasmiden dragen genen voor de afbraak van metabolieten
of verlenen resistentie aan zware metalen.
2. F-plasmiden
1. Algemene Kenmerken:
F-plasmiden zijn circa 100 kb groot, met oriV replicatieoorsprong .
Ze dragen replicatie-vereiste sequenties en genen.
Gebruiken algemeen DNA-polymerase voor replicatie.
Worden als één kopij per bacteriële cel behouden.
Bekend als sex of fertility factors.
2. Conjugatieproces (Figuur 9):
F-plasmiden kunnen overgedragen worden aan andere bacteriële
cellen.
Het conjugatieproces vereist cel-tot-cel contact via de sex-pilus.
De genetische donor is F+ (mannelijke cel), acceptor is F¯
(vrouwelijke cel).
Cel-contact via sex-pilus leidt tot fusie van buitenmembranen.
3. Transfer Genen (tra Gebied):
Meer dan 25 transfer genen (tra-gebied)
betrokken bij conjugatieproces.
Genen voor aanmaak haarachtige proteïne-
uitsteeksels (pili) op donorceloppervlak.
Pili vormen cel-contact met de F¯-acceptor cel.
4. Plasmide Transfer:
Endonuclease (traI-gen) introduceert ss-breuk in
oriT-sequentie.
Helicase activiteit ontwindt DNA-strengen van F-
plasmide.
'Pilot' proteïnen binden aan 5'-uiteinde en
functioneren in replicatieproces.
Rolling-circle replicatiemechanisme
transporteert één streng door F-pilus naar
acceptor cel.
Complementaire keten wordt in zowel donor- als
acceptorcel gesynthetiseerd.
5. Mobilisatie en Curing:
Sommige plasmiden zijn niet-conjugatief maar mobiliseerbaar met
hulp van conjugatief plasmidegenen.
Plasmiden kunnen snel verspreid worden in een populatie.
Plasmiden kunnen uit een populatie verdwijnen door curing,
wanneer er geen selectiedruk is of bij toevoeging van een chemisch
agens.
3. Vorming van Hfr cellen
1. Integratie in Chromosoom:
F-plasmiden kunnen zich integreren in het chromosoom van een
nieuwe gastbacterie.
Integratie gebeurt door crossing-over (recombinatie) op mogelijke
punten in het bacterieel chromosoom.
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 arnewallens. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $8.08. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
60904 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now