Genregulation bei Eukaryoten

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Questions and Answers

Welche vier Ebenen der Genregulation sind bei Eukaryoten komplexer als bei Prokaryoten?

Chromatin-Umstrukturierung, Transkription, RNA-Prozessierung, Translation

Welche zwei Mechanismen beeinflussen die Transkription von Genen durch das Anheften von chemischen Gruppen an das Chromatin ?

Acetylierung (COCH3) und Methylierung (-CH3)

Welches DNA-Element dient als Bindungsstelle für Transkriptionsfaktoren in eukaryotischen Promotoren?

TATA-Box

Was sind die beiden fundamentalen Mechanismen zur Regulation der Genexpression durch Veränderung der RNA-Prozessierung?

<p>Alternative Spleißen und RNA-Interferenz</p> Signup and view all the answers

Die RNA-Interferenz ist ein Mechanismus, der die Translation von Proteinen blockiert.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Genregulation bei Eukaryoten

Die präzise Steuerung der Proteinproduktion in eukaryotischen Zellen, um unterschiedliche Zellfunktionen zu ermöglichen.

Chromatin-Umstrukturierung

Änderung der DNA-Verpackung, die die Transkription beeinflusst.

Transkription

Die Abschrift der genetischen Information von der DNA auf die mRNA.

Transkriptionsfaktoren

Proteine, die die Bindung der RNA-Polymerase an den Promotor regulieren.

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TATA-Box

Häufige Basensequenz im Promotor, die die Transkription startet.

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Enhancer

DNA-Abschnitte, die die Transkriptionsrate steigern.

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Silencer

DNA-Abschnitte, die die Transkriptionsrate senken.

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RNA-Prozessierung

Verarbeitung der prä-mRNA zu reifer mRNA.

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alternatives Spleißen

Verschiedene mRNA-Moleküle aus einer prä-mRNA entstehen.

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RNA-Interferenz

Blockierung der Genexpression durch kleine RNA-Moleküle (miRNA).

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micro-RNA (miRNA)

Kleine RNA-Moleküle, die die Genexpression regulieren.

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RISC-Proteinkomplexe

Proteine, die miRNA binden und die mRNA-Translation hemmen.

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Translation

Übersetzung der mRNA-Sequenz in eine Aminosäuresequenz.

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Posttranslationale Modifikation

Änderungen am Protein nach der Translation.

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Proteasom

Proteinkomplex, der Proteine abbaut.

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Acetylierung

Anlagerung von Acetylgruppen, lockernde DNA-Struktur.

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Methylierung

Anlagerung von Methylgruppen, beeinflusst Transkription.

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Genexpression

Der Vorgang, wie ein Gen in ein Protein umgesetzt wird.

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Promotor

DNA-Sequenz, an der die Transkription beginnt.

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Punktmutation

Änderung eines einzelnen Nukleotids.

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Proteinbiosynthese

Gesamter Prozess der Proteinproduktion.

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Study Notes

Genregulation bei Eukaryoten

  • Eukaryotische Zellen (Vielzeller) müssen Proteine spezifisch und zeitgerecht produzieren, um ihre Funktionen auszuführen.
  • Die Genregulation ist komplexer als bei Prokaryoten und kann auf verschiedenen Ebenen stattfinden.

Chromatin-Umstrukturierung

  • Das Chromatin (DNA-Protein-Komplex) ist stark kondensiert.
  • Nicht-expressierter Chromatin ist hochkondensiert, Zugriff auf Gene eingeschränkt
  • Exprimierter Chromatin ist lockerer, Zugriff ist erlaubt
  • Chromatin-Umstrukturierung, z.B. durch Acetylierung von Histonen, beeinflusst die Transkriptionsrate.
  • Methylierung von DNA-Basen kann die Transkriptionsrate erniedrigen, während deren Entfernung die Transkriptionsrate erhöht.

Regulation der Transkription

  • Transkriptionsfaktoren steuern die Transkriptionsrate, indem sie an regulatorische DNA-Sequenzen binden.
  • TATA-Box: Typische Basensequenz in vielen eukaryotischen Promotor-Regionen.
  • Enhancer: verstärken die Transkription weit entfernt vom Gen.
  • Silencer: dämpfen die Transkription weit entfernt vom Gen.
  • Schleifenbildung der DNA verbindet Enhancer/Silencer mit Promotor -> Aktivierung bzw. Hemmung der Transkription.

Alternative RNA-Spleißen

  • Nicht nur Introns werden aus der prä-mRNA herausgeschnitten, auch Exons können alternativ gespliced werden.
  • Durch alternative Spleißing können aus einem Gen viele verschiedene Proteine entstehen.
  • Mehrere Proteine können aus Einem Gen synthetisiert werden.

Regulation auf der Ebene der RNA

  • RNA-Interferenz (RNAi): Kurze RNA-Moleküle (miRNA) binden an mRNA, wodurch die Translation und Proteinexpression gehemmt wird.
  • miRNA bindet an komplementäre mRNA Sequenzen.
  • Translation der mRNA wird blockiert
  • miRNA-mRNA-Komplex wird abgebaut.
  • Die Translation bestimmter Proteine wird durch miRNA gezielt unterbunden.

Posttranslationale Modifikation

  • Proteine werden nach der Translation chemisch verändert (Phosphatgruppen, Zuckerketten).
  • Diese Modifikationen können die Aktivität und Funktion der Proteine aktivieren oder deaktivieren.

Abbau der Proteine

  • Proteine, die nicht mehr benötigt werden, werden abgebaut.
  • Proteasomen sind Proteinkomplexe, die Proteine abbauen.

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