Genomi-ilmentyminen Genom expression (uttryckning) Nina Peitsaro, yliopistonlehtori, Medicum, Biokemia ja Kehitysbiologia

Transkriptio

1 Genomi-ilmentyminen Genom expression (uttryckning) DNA RNA Nina Peitsaro, yliopistonlehtori, Medicum, Biokemia ja Kehitysbiologia

2 Osaamistavoitteet Lärandemål Luennon jälkeen ymmärrät pääperiaatteet ja osat soveltaa yksinkertaisiin ongelmiin: o Transkriptio RNA polymeraasi, promoottorit ja transkriptiotekijät o RNA:n muokkausmuokkaus introni, eksoni, silmukointikoneisto spliseosomi Efter föreläsningen förstår du huvudprinciperna och kan tillämpa på enkla problem: o Transkriptionen RNA polymeras, promotor och transkriptionsfaktorer o RNA modifiering intron, exon, splitsningsmaskineri spliceosom Alberts, luku 6, osio FROM DNA TO RNA

3 DNA:n ja RNA:n väliset erot Skillnader mellan DNA och RNA

4 Erilaiset RNA tyypit solussa Olika RNA typer i cellen RNA pol II RNA pol I RNA pol III RNA pol III RNA pol II RNA pol III RNA pol II RNA pol II RNA pol II RNA pol II RNA pol II

5 The central dogma of molecular biology The life and death of proteins, Marc Baumann klo TÄNÄÄN

6 Francis Crick,

7 Kaikesta DNA:sta ei tehdä RNA:ta o Ihmisen genomissa on 3 miljardia nukleotidia o Vain 1-2% koodaa proteiinia o ~ genes o Säätely alueita, ehkä jopa 20% nonsence DNAsta o I det humana genomet finns 3 miljarder nukleotider o Bara 1-2% kodar för protein o ~ gener o Reglerande områden, tom 20% av nonsence DNAt

8 Geeni transkriptiossa on eroja Mistä solu tietää mikä on geeni? Mistä solu tietää kummalla juosteella geeni on? Hur vet cellen vilka gener som ska expressera?

9

10 Bakteerin transkriptio Säätelyalue = promoottori Asymmetrinen sekvenssi, varmistaa että RNA polymeraasi voi sitoutua vain yhteen suuntaan

11 RNA polymeraasi II Liittää ribonukleotideja Voi aloittaa tyhjästä 1 virhe / 10 4 nukleotidia (DNA 10 7 ) Promoottori ilmoittaa aloituskohdan. Useita entsyymejä voi olla kiinni geenissä samanaikaisesti. Terminaattori sekvenssi geenin lopuussa. Esim. Alfa amanitiini inhiboi

12 Eukaryootti transkriptio / Eukaryot transkription Reglerande område Kodande område Enhancerregion promotor Pre-mRNA 5 -UTR mrna 3 -UTR

13 RNA polymeraasi II - tarvitsee yleisiä transkriptiotekijöitä o TFIID, tunnistaa TATA boksin o TFIIB, tunnistaa BRE alueen promoottorissa ja auttaa kiinnittämään RNA pol transkription aloituskohtaan o TFIIF, stabiloi o TFIIE, houkuttelee TFIIH paikalle ja säätelee sen o TFIIH, avaa DNA:n, fosforyloi RNA polymeraasin ja vapauttaa RNA pol promootterista

14 RNA polymeraasi II tarvitsee myös aktivaattorin, mediaattorin ja kromatiinimuokkausproteiineja Tehostaja-alueita voi olla useita Voivat olla kaukana Lisää säätelystä ensi viikolla!

15 RNA modifikaatiot - ensimmäinen modifikaatio = lakitus - 7-metyyliguanosiini-trifosfaati lakki - 7-metylguanosin-trifosfat till 5'-ändan, hatt (cap) - merkki ehjästä 5 -päästä. - märke för en hel 5 ända. -Tarvitaan kuljetukseen ulos tumasta ja proteiini translaation aloitukseen -Krävs för transport ut ur kärnan och protein translation stat

16 Toinen modifikaatio: Silmukointi, esiaste-rnasta saadaan lähetti-rna Splitsning, pre budbärarrna blir budbärarrna Introneja poistetaan Virheitä silmukoinnissa keskeisessä asemassa useassa sairaudessa, esim. syöpä, Parkinsonin tauti, myotoninen dystrofia, ennenaikainen vanheneminen

17 Silmukointikoneisto Splistningsmaskineri Spliceosome BBP = branch point binding protein

18

19 Vaihtoehtoinen silmukointi Alternativ splitsning Jopa 95% geeneistä voivat tuottaa useita proteeineja

20 Transkription lopetus - RNA sekvenssi AAUAAA saa RNA polymeraasiin irtomaan - Viimeinen muokkaus: Poly-A polymeraasi (PAP) syntetisoi poly-a hännän. - Poly-A hännän pituus voi vaihdella, usein n 200 nukleotidia. CPSF = cleavage and polyadenylationspecific factor CstF = cleavage stimulation factor

21 EJC = exon junction complex hnrnp = heterogenous nuclear ribonuclear protein CBC = Cap bnding complex Marc Baumann