TATA box. Enhancery. CGCG ekson intron ekson intron ekson CZĘŚĆ KODUJĄCA GENU TERMINATOR. Elementy regulatorowe

Podobne dokumenty
TRANSKRYPCJA - I etap ekspresji genów

Dr. habil. Anna Salek International Bio-Consulting 1 Germany

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Zarówno u organizmów eukariotycznych, jak i prokariotycznych proces replikacji ma charakter semikonserwatywny.

WYKŁAD: Klasyczny przepływ informacji ( Dogmat) Klasyczny przepływ informacji. Ekspresja genów realizacja informacji zawartej w genach

Wykład 14 Biosynteza białek

Transkrypcja i obróbka RNA. Materiały dydaktyczne współfinansowane ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego.

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych

TRANSLACJA II etap ekspresji genów

października 2013: Elementarz biologii molekularnej. Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II

The Role of Maf1 Protein in trna Processing and Stabilization / Rola białka Maf1 w dojrzewaniu i kontroli stabilności trna

Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych???

Fragment cząsteczki DNA stanowiący matrycę dla syntezy cząsteczki lub podjednostki białka nazywamy GENEM

Nośnikiem informacji genetycznej są bardzo długie cząsteczki DNA, w których jest ona zakodowana w liniowej sekwencji nukleotydów A, T, G i C

Wprowadzenie. DNA i białka. W uproszczeniu: program działania żywego organizmu zapisany jest w nici DNA i wykonuje się na maszynie białkowej.

Translacja i proteom komórki

Metody bioinformatyki. Ekspresja genów. prof. dr hab. Jan Mulawka

Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych???

SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU Transkrypcja RNA

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Ekspresja informacji genetycznej

WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 5 ECTS

Geny i działania na nich

WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ

Nowoczesne systemy ekspresji genów

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych

Kwasy nukleinowe. Replikacja

WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ

Biologia medyczna II, materiały dla studentów kierunku lekarskiego

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych

DNA superhelikalny eukariota DNA kolisty bakterie plazmidy mitochondria DNA liniowy wirusy otrzymywany in vitro

Jak działają geny. Podstawy biologii molekularnej genu

Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych???

Podstawy genetyki molekularnej

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych

Wykład 12 Kwasy nukleinowe: budowa, synteza i ich rola w syntezie białek

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych

Regulacja Ekspresji Genów

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

BIOINFORMATYKA. edycja 2016 / wykład 11 RNA. dr Jacek Śmietański

Spis treści. Księgarnia PWN: Terry A. Brown - Genomy. Część 1 Jak bada się genomy 1 Rozdział 1 Genomy, transkryptomy i proteomy 3

Każdemu genowi przypisany jest indywidualny program ekspresji. Duża część informacji,

cytoplazma + jądro komórkowe = protoplazma Jądro komórkowe

Jajko czy kura? czyli gdzie dwóch się bije, tam trzeci korzysta

Kwasy Nukleinowe. Rys. 1 Struktura typowego dinukleotydu

Prokariota i Eukariota

Rzęski, wici - budowa Mikrotubule. rozmieszczenie organelli. Stabilne mikrotubule szkielet rzęsek i wici

za badania nad molekularnymi podstawami eukariotycznej transkrypcji

ZNACZENIE RNA W REGULACJI EKSPRESJI GENÓW

1. Na podanej sekwencji przeprowadź proces replikacji, oraz do obu nici proces transkrypcji i translacji, podaj zapis antykodonów.

Wykład 1. Od atomów do komórek

Informacje dotyczące pracy kontrolnej

białka wiążące specyficzne sekwencje DNA czynniki transkrypcyjne

Możliwości współczesnej inżynierii genetycznej w obszarze biotechnologii

BUDOWA I FUNKCJA GENOMU LUDZKIEGO

Laboratoria.net Innowacje Nauka Technologie

Gen eukariotyczny. Działanie i regulacja etapy posttranskrypcyjne

Gen eukariotyczny. Działanie i regulacja etapy posttranskrypcyjne

Księgarnia PWN: B. Alberts, D. Bray, K. Hopkin, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter Podstawy biologii komórki. Cz.

Generator testów Biochemia wer / Strona: 1

Genetyka. Krótkie wykłady H. Fletcher, I. Hickey, P. Winter,

Genetyka, materiały dla studentów Pielęgniarstwa

Gen eukariotyczny. Działanie i regulacja etapy posttranskrypcyjne

Gen eukariotyczny. Działanie i regulacja etapy posttranskrypcyjne

Spis treści 1 Komórki i wirusy Budowa komórki Budowa k

GENETYKA. Budowa i rola kwasów nukleinowych Geny i genomy Replikacja DNA NM G

6. Z pięciowęglowego cukru prostego, zasady azotowej i reszty kwasu fosforowego, jest zbudowany A. nukleotyd. B. aminokwas. C. enzym. D. wielocukier.

Gen eukariotyczny. Działanie i regulacja etapy posttranskrypcyjne

Możliwości współczesnej inżynierii genetycznej w obszarze biotechnologii

Zgodnie z ogólnie przyjętą konwencją, geny na schematach przedstawia się od lewej do prawej, w kierunku transkrypcji. Nić DNA z taką samą sekwencją

Biologia medyczna, materiały dla studentów

Co to jest transkryptom? A. Świercz ANALIZA DANYCH WYSOKOPRZEPUSTOWYCH 2

Gen eukariotyczny. Działanie i regulacja etapy posttranskrypcyjne

INICJACJA ELONGACJA TERMINACJA

THE UNFOLDED PROTEIN RESPONSE

Klonowanie molekularne Kurs doskonalący. Zakład Geriatrii i Gerontologii CMKP

Ekspresja genu. Podstawowe mechanizmy i pojęcia

POLIMERAZY DNA- PROCARYOTA

Transport makrocząsteczek

Biologia molekularna genu - replikacja

TaqNovaHS. Polimeraza DNA RP902A, RP905A, RP910A, RP925A RP902, RP905, RP910, RP925

Dr Marek Daniel Koter / dr hab. Marcin Filipecki

Komórka eukariotyczna

Ekspresja genu. Podstawowe mechanizmy i pojęcia

Składniki diety a stabilność struktury DNA

Dr hab. Anna Bębenek Warszawa,

Transport makrocząsteczek (białek)

Zagadnienia seminaryjne w semestrze letnim I Błony biologiczne

Numer pytania Numer pytania

Badanie funkcji genu

Genetyka molekularna Prokaryota

Badanie funkcji genu

DNA musi współdziałać z białkami!

TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?)

Geny, a funkcjonowanie organizmu

ODKRYCIE POLIMERAZY RNA IV

Transkrypt:

Promotory genu Promotor bliski leży w odległości do 40 pz od miejsca startu transkrypcji, zawiera kasetę TATA. Kaseta TATA to silnie konserwowana sekwencja TATAAAA, występująca w większości promotorów eukariotycznych. Leży w odległości 20 do 30 pz od miejsca startu transkrypcji.

Promotory genu Promotor dalszy obejmuje sekwencje od 40 do 300 pz od miejsca startu transkrypcji. Nie jest to sekwencja DNA silnie konserwowana, lecz charakterystyczna dla poszczególnych genów. Można w nich wyróżnić pewne motywy, np. CAAT lub GGGcGG (kaseta GC).

Enhancery Różnej długości sekwencje regulatorowe położone na ogół w odległości od kilku do kilkunastu tysięcy pz od genu. Dla ich funkcjonowania nie ma znaczenia czy znajdują się po stronie 5` czy 3`.

TATA box 5` Enhancery CGCG ekson intron ekson intron ekson 3` PROMOTORY CZĘŚĆ KODUJĄCA GENU Elementy regulatorowe TERMINATOR

Część kodująca genu składa się z na przemian leżących eksonów i intronów Eksony odcinki genu kodujące aminokwasy. Introny odcinki genu nie kodujące. Geny eukariotyczne mają charakter mozaikowy, czyli są nieciągłe.

Znaczenie intronów Większa plastyczność ewolucyjna systemu genów podzielonych u Eucaryota w porównaniu z genami ciągłymi u Procaryota. Taka budowa ułatwia mieszanie eksonów na drodze rekombinacji odcinków DNA. Dają możliwość alternatywnego składania, czyli składania na różne sposoby eksonów tworzących gen, dzięki czemu jeden gen może kodować kilka różnych produktów białkowych (60% genów ludzkich ulega alternatywnemu składaniu).

Ekspresja genów

Centralny dogmat Crick`a

TRANSKRYPCJA - I etap ekspresji genów Przepisywanie informacji genetycznej z makrocząsteczki DNA na mniejsze i bardziej funkcjonalne cząsteczki pre-mrna

Polimeraza RNA ETAP I Inicjacja transkrypcji Dodatkowe białka ETAP II Elongacja -synteza pierwotnego transkryptu RNA ETAP III Terminacja zakończenie procesu

Zasadniczą role w procesie transkrypcji pełnią: 1. Polimerazy RNA 2. Czynniki transkrypcyjne Polimeraza RNA i czynniki transkrypcyjne współdziałają z sekwencjami DNA o charakterze regulatorowym.

Klasyfikacja eukariotycznych Klasa polimeraz RNA Lokalizacja w komórce Główny produkt transkrypcji I (inaczej A) Jąderko pre-rrna II (inaczej B) Nukleoplazma pre-mrna III (inaczej C) Nukleoplazma pre-trna Mitochondrialna Mitochondria mt RNA Chloroplastowa Chloroplasty ct RNA

Czynniki transkrypcyjne Białka zróżnicowane pod względem struktury i funkcji, nie będące składnikiem polimerazy RNA, lecz potrzebne do rozpoczęcia przez ten enzym transkrypcji i decydujące o tym, które geny i w jakim momencie życia komórki będą transkrybowane.

Białka uczestniczące w inicjacji transkrypcji: 1. Ogólne czynniki transkrypcyjne (takie same dla wszystkich genów transkrybowanych przez daną polimerazę). Wraz z polimerazą RNA tworzą Podstawowy Aparat Transkrypcyjny i wiążą się do sekwencji w obrębie bliskiego promotora i miejsca startu transkrypcji. 2. Aktywatory, czyli czynniki transkrypcyjne oddziałujące bezpośrednio z DNA. Wiążą się do sekwencji dalszego promotora i sekwencji w enhancerach. 3. Koaktywatory i korepresory białka nie oddziałujące bezpośrednio z DNA. Umożliwiają oddziaływanie między aktywatorami związanymi z dalszym promotorem i enhancerami a Podstawowym Aparatem Transkrypcyjnym.

Etapy transkrypcji Inicjacja transkrypcji polega na umożliwieniu związania do odpowiednich sekwencji w promotorze polimerazy RNA i towarzyszących jej białek, aby zapewnić wydajną transkrypcję tego genu.

Etapy transkrypcji 1. Inicjacja złożony proces syntezy pierwszego wiązania fosfodiestrowego przyszłego łańcucha polirybonukleotydowego Kompleks preinicjacyjny Polimeraza RNA + matryca + Rybonukleozydo-5`-trójfosforan Kompleks inicjacyjny Polimeraza RNA + matryca + dwunukleotyd

Dopiero obecność aktywatorów i koaktywatorów powoduje, że transkrypcja zachodzi z potrzebną wydajnością. Część z nich stanowią czynniki ogólnego działania (uczestniczą w transkrypcji wielu genów), część zaś to czynniki specyficzne, od których zależy wybiórcza aktywacja genów w konkretnych sytuacjach.

Ogólny czynnik transkrypcyjny TFIID bialko TBP TFIID białka TAF TFIIA TFIIB TFIIF TFIIE TFIIH Funkcja Rozpoznaje sekwencje TATA i prawdopodobnie sekwencję Inr; umożliwia związanie TFIIB Rozpoznają promotor podstawowy; regulują wiązanie TBP z DNA Stabilizuje związany z DNA kompleks TBP/białka TAF Pośredniczy w przyłączeniu polimerazy RNA II; wpływa na wybór miejsca startu transkrypcji Umożliwia przyłączenie do kompleksu polimerazy RNA II Pośredniczy w przyłączeniu TFIIH; wpływa na różne aktywności TFIIH Ma aktywność helikazy, odpowiedzialną za przejście kompleksu promotorowego zamkniętego w kompleks otwarty; prawdopodobnie wpływa też na opuszczenie promotora przez polimerazę

TATA Inr DNA Białka TAF TBP? TFIID rozpoznaje sekwencję TATA i prawdopodobnie sekwencję Inr Składnikiem tego czynnika jest białko TBP i białka TAF Tworzenie kompleksu preinicjacyjnego TFIIA TFIIB TFIIE TFIIH TFIIF/ polimeraza RNA II Składanie kompleksu preinicjacyjnego polimerazy RNA II

Etapy transkrypcji 2. Elongacja uporządkowana dobudowa reszt nukleotydowych do zapoczątkowanego już łańcucha polirybonukleotydowego Wydłużanie łańcucha w kierunku od 5` do 3` z prędkością 1000-1500 nukleotydów na minutę Przyłączanie kolejnych nukleotydów katalizuje polimeraza RNA

Etapy transkrypcji 3. Terminacja kontrolowane przerwanie transkrypcji połączone z uwolnienie produktu syntezy, czyli pre-mrna i enzymu polimerazy RNA.

Dojrzewanie mrna I etap - składanie Składanie RNA (splicing) wycinanie intronów i łączenie eksonów w jedną funkcjonalną całość;

Proces cięcia i składania katalizują małe cząstki jądrowe snrnp (small nuclear ribonucleoprotein), czyli krótkie jądrowe kompleksy RNA-białko. Rolą snrnp jest rozpoznanie i przyłączanie się do charakterystycznych krótkich sekwencji nukleotydowych występujących wewnątrz wszystkich intronów i na obu ich końcach. Po przyłączeniu na styku intron ekson rozszczepiają RNA i łączą odpowiednie odcięte końce w ciągłą nic RNA.

Składanie

W wyniku cięcia i składania zostają wycięte wszystkie introny, a jednocześnie zachowane zostają wszystkie eksony w wyjściowej kolejności, dając ciągłą sekwencję pojedynczego mrna.

Dojrzewanie mrna II etap - redagowanie Redagowanie polega na usuwaniu błędnie włączonych nukleotydów, wstawianiu brakujących nukleotydów i ostatecznym przygotowaniu dojrzałego mrna do translacji.

TRANSLACJA II etap ekspresji genów Tłumaczenie informacji genetycznej zawartej w mrna (po transkrypcji z DNA) na aminokwasy budujące konkretne białko.

trna

Translacja zachodzi na terenie cytoplazmy w rybosomach.