MOLECULAIRE BIOLOGIE
THEMA 2 TRANSCRIPTIE & MRNA EXPRESSIE
ANALYSE
TRANSCRIPTIE PROKARYOOT
In een prokaryoot is er geen mRNA processing (introns/exons). Deze zijn direct
klaar voor gebruik, waardoor de transcriptie (DNA mRNA) en translatie (mRNA
eiwit) tegelijk en op dezelfde plek kan plaatsvinden.
INITIATIE
Transcriptie initiatie: sigma factor (stukje eiwit) bindt met RNA polymerase. Het
herkent de promotor plaatsen in het DNA (in de ~35 box in de promotor) en zorgt
dat op de juiste plaats de RNA polymerase aan de slag kan. De waterstofbruggen
worden vervolgens verbroken tussen beide stengen in de AT-rijke~10 box
worden verbroken door het holo-enzym (combinatie van sigma factor en de RNA
polymerase).
ELONGATIE
Transcriptie elongatie: het holo-enzym glijdt langs het DNA totdat hij een
promotor sequentie tegenkomt. Dan blijft ie plakken. De sigma factor herkent de
promotor en blijft plakken. Deze gaat het DNA door het complex heen trekken
zodat de RNA polymerase nieuwe nucleotiden krijgt. Op een gegeven moment
wordt de spanning zo groot dat de sigma-factor los laat. Dan is de RNA
polymerase vrij om over het DNA te schuiven en verder te gaan met de
transcriptie van het gen. Als de RNA polymerase dus vast is gezet door de sigma
factor en daarna toch loslaat, kan hij wel vrij door. Het kan dan toch gebeuren
dat ie toch nog los laat en dan heb je en onaf gen. Dan moet er dus een nieuwe
sigma-factor binden.
Welke RNA molecuul (sequentie) ontstaat wanneer onderstaand dubbelstrengs
DNA molecuul door een RNA polymerase van links naar rechts wordt afgelezen?
5’ AUGCUUCAAU 3’
RNA polymerase maakt van
5’ 3’ op de nieuwe streng. Hij
leest dus de onderste streng
(matrijsstreng/template
streng/antisense).
TERMINATIE
Transcriptie bij prokaryoten stopt bij de
vorming van een loop in het RNA en de
transcriptie van een serie U’s. De terminatie
, sequentie op de DNA matrijs bevat een palindroom sequentie gevolgd door een
reeks adenosines. De complementaire sequentie in het RNA transcript
hybridiseert met zichzelf waardoor de interactie met de matrijs wordt verzwakt.
De interactie tussen de reeks adenosines op de DNA matrijs en de uracils op het
RNA transcript is dermate zwak dat het complex van DNA, RNA en RNA
polymerase uit elkaar valt.
TRANSCRIPTIE REGULATIE
Er zijn meerdere sigma factoren. Ook zijn er verschillende promotors. Hierdoor
ontstaan er ook verschillen in hoe sterk deze twee aan elkaar hechten. Hoe sterk
een promotor kan binden aan de s factoren maakt ook verschil in de expressie.
Een operon bevat een of meerdere operator. Dit is een DNA sequentie dichtbij
promotor waar repressor- of activatoreiwitten binden om affiniteit van de RNA
polymerase voor promotor te reguleren. Dit houdt in dat je een stuk genoom hebt
met meerdere geclusterde genen. Daar zit een promotor met daarachter
meerdere genen. Als de promotor aan gaat, kunnen er meerdere genen gemaakt
worden. Dit geheel heet een operon. Aan de promotor kunnen eiwitten binden die
het makkelijker of moeilijker maken om de transcriptie plaats te laten vinden. Bij
een eukaryoot heeft ieder gen een eigen promotor. Bij prokaryoten heb je een
sets van functioneel gerelateerde genen onder controle van één promotor =
operon.
Tryptofaan operon: vijf genen die betrokken zijn bij de biosynthese van
tryptofaan (az). Als er voldoende tryptofaan aanwezig is in een bacterie, bindt de
repressor-tryptofaan complex aan de operator. Dit zorgt voor de inactivatie van
de promotor en zo is er geen expressie van het operon. Bij onvoldoende
tryptofaan kan de repressor niet binden aan de operator. Dit zorgt voor de
activatie van de promotor en zo voor de expressie van de operon.
Lac operon: drie genen die onder 1 promotor vallen. Als er weinig glucose nodig
is, wordt het Lac operon geactiveerd. Het zet lactose uiteindelijk om in glucose,
zodat ATP kan worden gegenereerd. Geen glucose/lactose=A. Bij B is lactose.
Lactose bindt aan de repressor en inactiveert dus. Bij C is er lactose aanwezig die
bindt aan repressor en veel cAMP (weinig glucose) die bindt aan CAP eiwit
(activator) die vervolgens bindt aan de operon waardoor RNA polymerase nog
harder gaat werken. Aan een operator kan een regulerend eiwit binden.
THEMA 2 TRANSCRIPTIE & MRNA EXPRESSIE
ANALYSE
TRANSCRIPTIE PROKARYOOT
In een prokaryoot is er geen mRNA processing (introns/exons). Deze zijn direct
klaar voor gebruik, waardoor de transcriptie (DNA mRNA) en translatie (mRNA
eiwit) tegelijk en op dezelfde plek kan plaatsvinden.
INITIATIE
Transcriptie initiatie: sigma factor (stukje eiwit) bindt met RNA polymerase. Het
herkent de promotor plaatsen in het DNA (in de ~35 box in de promotor) en zorgt
dat op de juiste plaats de RNA polymerase aan de slag kan. De waterstofbruggen
worden vervolgens verbroken tussen beide stengen in de AT-rijke~10 box
worden verbroken door het holo-enzym (combinatie van sigma factor en de RNA
polymerase).
ELONGATIE
Transcriptie elongatie: het holo-enzym glijdt langs het DNA totdat hij een
promotor sequentie tegenkomt. Dan blijft ie plakken. De sigma factor herkent de
promotor en blijft plakken. Deze gaat het DNA door het complex heen trekken
zodat de RNA polymerase nieuwe nucleotiden krijgt. Op een gegeven moment
wordt de spanning zo groot dat de sigma-factor los laat. Dan is de RNA
polymerase vrij om over het DNA te schuiven en verder te gaan met de
transcriptie van het gen. Als de RNA polymerase dus vast is gezet door de sigma
factor en daarna toch loslaat, kan hij wel vrij door. Het kan dan toch gebeuren
dat ie toch nog los laat en dan heb je en onaf gen. Dan moet er dus een nieuwe
sigma-factor binden.
Welke RNA molecuul (sequentie) ontstaat wanneer onderstaand dubbelstrengs
DNA molecuul door een RNA polymerase van links naar rechts wordt afgelezen?
5’ AUGCUUCAAU 3’
RNA polymerase maakt van
5’ 3’ op de nieuwe streng. Hij
leest dus de onderste streng
(matrijsstreng/template
streng/antisense).
TERMINATIE
Transcriptie bij prokaryoten stopt bij de
vorming van een loop in het RNA en de
transcriptie van een serie U’s. De terminatie
, sequentie op de DNA matrijs bevat een palindroom sequentie gevolgd door een
reeks adenosines. De complementaire sequentie in het RNA transcript
hybridiseert met zichzelf waardoor de interactie met de matrijs wordt verzwakt.
De interactie tussen de reeks adenosines op de DNA matrijs en de uracils op het
RNA transcript is dermate zwak dat het complex van DNA, RNA en RNA
polymerase uit elkaar valt.
TRANSCRIPTIE REGULATIE
Er zijn meerdere sigma factoren. Ook zijn er verschillende promotors. Hierdoor
ontstaan er ook verschillen in hoe sterk deze twee aan elkaar hechten. Hoe sterk
een promotor kan binden aan de s factoren maakt ook verschil in de expressie.
Een operon bevat een of meerdere operator. Dit is een DNA sequentie dichtbij
promotor waar repressor- of activatoreiwitten binden om affiniteit van de RNA
polymerase voor promotor te reguleren. Dit houdt in dat je een stuk genoom hebt
met meerdere geclusterde genen. Daar zit een promotor met daarachter
meerdere genen. Als de promotor aan gaat, kunnen er meerdere genen gemaakt
worden. Dit geheel heet een operon. Aan de promotor kunnen eiwitten binden die
het makkelijker of moeilijker maken om de transcriptie plaats te laten vinden. Bij
een eukaryoot heeft ieder gen een eigen promotor. Bij prokaryoten heb je een
sets van functioneel gerelateerde genen onder controle van één promotor =
operon.
Tryptofaan operon: vijf genen die betrokken zijn bij de biosynthese van
tryptofaan (az). Als er voldoende tryptofaan aanwezig is in een bacterie, bindt de
repressor-tryptofaan complex aan de operator. Dit zorgt voor de inactivatie van
de promotor en zo is er geen expressie van het operon. Bij onvoldoende
tryptofaan kan de repressor niet binden aan de operator. Dit zorgt voor de
activatie van de promotor en zo voor de expressie van de operon.
Lac operon: drie genen die onder 1 promotor vallen. Als er weinig glucose nodig
is, wordt het Lac operon geactiveerd. Het zet lactose uiteindelijk om in glucose,
zodat ATP kan worden gegenereerd. Geen glucose/lactose=A. Bij B is lactose.
Lactose bindt aan de repressor en inactiveert dus. Bij C is er lactose aanwezig die
bindt aan repressor en veel cAMP (weinig glucose) die bindt aan CAP eiwit
(activator) die vervolgens bindt aan de operon waardoor RNA polymerase nog
harder gaat werken. Aan een operator kan een regulerend eiwit binden.
