Kapittel 14: Det eukaryote genom og dets uttrykksregulering

Like dokumenter
Regulering av DNA Transkripsjon i Eukaryote Organismer. ID, Kull 99, Vår 2001 Frank Skorpen IKM, DMF

Kap 12. Det eukaryote kromosom. En organelle for pakking og styring av DNA

GENER, genregulering, og genfamilier

Flervalgsoppgaver: proteinsyntese

Den komplette DNA sekvens fra en organisme.

REGULERING AV TRANSKRIPSJON I EUKARYOTE ORGANISMER

Sammenligningen mellom Arabidopsis thaliana genomet og de kjente genomene fra cyanobakterier, gjær, bananflue og nematode, viser bl. a.

Kapittel 12: FRA DNA TIL PROTEIN:

Examination paper for Bi2014 Molecular Biology

EKSAMENSOPPGAVE I BI1001 CELLE- OG MOLEKYLÆRBIOLOGI

EKSAMENSOPPGAVE I BI1001 CELLE- OG MOLEKYLÆRBIOLOGI

Bare et fåtall av genene uttrykkes i hver celle

Medisin stadium 1c Geir Slupphaug, IKM Regulering av genuttrykk

Frå DNA til Protein. Medisin stadium IA, 9. september Astrid Lægreid

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK EKSAMEN I EMNE TFY4260 CELLEBIOLOGI OG CELLULÆR BIOFYSIKK

Foreleser: Eivind Coward, kontor 5. etg. Datablokken. Gruppeleder: Harald Barsnes

Regulering av genuttrykk

ML-208, generell informasjon

FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, DNA, RNA, Translasjon, Transkripsjon Proteinsyntese, Cellesyklus

Transkripsjon v-02 9 Gjør rede for generelle prinsipper ved transkripsjonsregulering i eukaryote celler.

ML-208, generell informasjon

Oppgave 2b V1979 Hvor i cellen foregår proteinsyntesen, og hvordan virker DNA og RNA i cellen under proteinsyntesen?

Cellesignalisering II: Reseptor tyrosin kinaser, cytosoliske kinaser

EKSAMENSOPPGAVE I BI1001 CELLE- OG MOLEKYLÆRBIOLOGI

EKSAMEN I BI1001 CELLE OG MOLEKYLÆRBIOLOGI

Hvor er genene? Gensøk-algoritmer. Gener i prokaryoter. Genenes anatomi (prokaryoter) Forelesning INF3350/ sept 2007

EKSAMENSOPPGAVE I BI1001 CELLE- OG MOLEKYLÆRBIOLOGI

Introduksjon til Biokjemi. Ingar Leiros, Institutt for Kjemi, UiT

Hovedområde: Bioteknologi Eksamensoppgaver fra skriftlig eksamen Naturfag (NAT1002).

BI Celle- og molekylærbiologi

EKSAMENSOPPGAVE I BI1001 Celle og molekylærbiologi

1. En ikke-naturlig forekommende eller konstruert sammensetning omfattende:

GENETISKE MEKANISMER INVOLVERT I SPREDING AV RESISTENS

Kapittel 16 Utvikling: differensielt genuttrykk

Institutt for biologi Faglig kontaktperson under eksamen: Berit Johansen, EKSAMEN I: BI1001 Celle- og molekylærbiologi BOKMÅL

GENTEKNOLOGISK ARBEID MED NAKENT DNA

Læringsutbyttebeskrivelser

Arabidopsis thaliana, vårskrinneblom

Flervalgsoppgaver: Arvestoffet

BI Celle- og molekylærbiologi

Ulike former for DNA-replikasjon. DNA er selv templat for replikasjon. Meselson og Stahls eksperiment (1958) I løpet av cellens

Viktige opplysninger: Oppgavesettet utgjør totalt 100 vekttall. Antall vekttall er vist i parentes ved hver spørsmålsgruppe.

Oversikt over kap. 11. Kap. 11 Den direkte påvisning av genotype skiller individuelle genomer. Fire klasser av DNA polymorfismer.

PBM 233 Mikrobiologi for farmasøyter

HIV / AIDS - infeksjon - behandling. PBM 233 Mikrobiologi Siri Mjaaland

Eksamensoppgave i BI1001 Celle og Molekylærbiologi

HIV / AIDS -infeksjon - behandling

DNA replikasjon. Hovedvekt på prosesser i eukaryote celler. Dannelse av primere og Okazaki-fragment

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIG UNIVERSITET Side 1 av 5 INSTITUTT FOR FYSIKK. EKSAMEN I FAG CELLEBIOLOGI 1 august 1997 Tid: kl

FYS3710 Molekylærbiologi

Examination paper for Bi2014 Molecular Biology

... Proteiner og enzymer. kofaktor. polypeptid

Kap. 20 Mikrobiell vekstkontroll

Epigenetikk; arvesynden i ny innpakning? Dag O. Hessen University of Oslo, Dept. Biology Center of Ecological and Evolutionary Synthesis (CEES)

Medisin stadium 1A Geir Slupphaug, IKM. Den eukaryote cellen I

Den eukaryote cellen I. Prokaryote celler

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK EKSAMEN I EMNE SIF4070 CELLEBIOLOGI

FAKULTET FOR TEKNOLOGI OG REALFAG EKSAMEN

FLERVALGSOPPGAVER GENETIKK

Status i forskning: Demens og arvelighet. Arvid Rongve Psykiatrisk Klinikk Helse Fonna

TBT4170 Bioteknologi Eksamensnotater. Audun F. Buene

Institutt for biologi Faglig kontaktperson under eksamen: Berit Johansen ( ) EKSAMEN I: BI1001 Celle- og molekylærbiologi BOKMÅL

Født sånn eller blitt sånn: om gener, søppel-dna og epigenetikk

Faglig kontaktperson under eksamen: Jens Rohloff (mob )

Hva er bioinformatikk? Introduksjon til bioinformatikk. Summary. Menneskets genom. Prokaryoter og eukaryoter. Lars O. Baumbusch

Oncogenic Mutations Affecting Cell Proliferation

Reproduksjon av dyrevirus. Adsorpsjon Penetrasjon og avkledning Replikasjon og transkripsjon Syntese og samling (assembly) av viruskapsid Frigjøring

4260 Mikrobiologi. Midtprøveoppgaver. 02. oktober 2013

LEKSJON 4: BIOTEKNOLOGI HVORDAN VI BRUKER NATURENS EGNE MEKANISMER TIL VÅR FORDEL, OG UTFORDRINGENE SOM FØLGER MED

Oversikt over kap.10. Kap 10. Rekonstruksjon av Genomet. Splitt og overvinn strategien imøtekommer de fleste utfordringer

Examination paper for BI Molecular Biology/ Eksamensoppgave i BI Molekylærbiologi

INF280 Søking og maskinlæring

EKSAMEN I BI1001 CELLE OG MOLEKYLÆRBIOLOGI

Et virus assosiert med HSMB er kartlagt. Del 2: Metodikk og potensiale. Torstein Tengs

'1$YDNVLQHUÃHQÃQ\ÃYDNVLQDVMRQVVWUDWHJLÃ

Ali (3) har alvorlig talassemi, en medfødt defekt i hemoglobingenene med svær anemitendens. Han er til behandling ved barneavdelingen hvor du jobber.

Nukleinsyrer basal innføring

Kap. 30 INDUSTRIELL MIKROBIOLOGI

FLERVALGSOPPGAVER GENETIKK

DNA - kroppens byggestener

Reproduksjon av dyrevirus. Adsorpsjon Penetrasjon og avkledning Replikasjon og transkripsjon Syntese og samling (assembly) av viruskapsid Frigjøring

Grunnleggende cellebiologi

Cellesyklus. Medisin stadium IA, 17. september 2012

Genkartlegging. Hva er egentlig et genkart? Genetisk og fysisk kartlegging

Utvikling av mennesket. Dag E. Helland Professor i bioteknologi, dr. philos. Molekylærbiologisk institutt Universitetet i Bergen

Cellebiologiske prosesser som respons på virusinfeksjon

Institutt for biologi Faglig kontaktperson under eksamen: Berit Johansen (98691), Anita Skarstad (51266)

EKSAMEN I EMNE TBT4102 BIOKJEMI I. 2. desember 2011 kl

Forelesninger i BI Cellebiologi. Denaturering og renaturering. Figure 3-13

UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

EKSAMEN I EMNE TBT4100 BIOKJEMI GRUNNKURS. 29. november 2007 kl

Semmelweis University. Genetic and epigenetic regulation of. Dept. GCI. the immune response. András Falus. November

UNIVERSITETET I OSLO

Genetiske undersøkelser av biologisk materiale

Oppgavesettet utgjør totalt 100 vekttall. Antall vekttall er vist i parentes foran hver spørsmålsgruppe.

Karakterisering av PISCINE MYOCARDITIS VIRUS (PMCV)

Klinisk molekylærmedisin (5): Eksempler på funksjonelle analyser

Transkript:

Kapittel 14: Det eukaryote genom og dets uttrykksregulering Innhold: 1. Det humane genom 2. Struktur av protein-kodende gener 3. RNA processering 4. Transkripsjonell kontroll 5. Posttranskripsjonell kontroll 6. Translasjonell og posttranslasjonell kontroll

1. Det humane genom -det humane genom er fullstendig kartlagt! (se Nature 409, 942-943 (15 February 2001) (http://www.nature.com/genomics/human/papers/maps.html brukernavn: MBIS, passord: MBIS) -90% av basesammensetningen er kjent, se omtale http://www.nature.com/nsu/010215/010215-3.html -genom størrelse: 3,2 Gb, -kodende/ikke-kodende DNA: 95% junk (ikke-kodende) -antall gener: ca. 31,780 mindre enn 1/3 av tidligere antatt (100.000), arabidopsis: 25,500; rundorm: 19,099 -ingen sammenheng mellom en organismes kompleksitet og antall gener -omtrent 12 gener pr. 1 Mb, mens 221 i arabidopsis -intronsekvenser i humane gener mye større enn i andre eukaryoter, lang avstand mellom genene (intron på opptil 10 kb) -stor fragmentering av humane gener tillater konstruksjon av mange protein ved å kombinere exons på flere måter -om lag 35% av de humane genene kan leses på flere måter, noe som tillater genomet å kode for 5x så mange proteiner som genomet i rundorm ->50% av det humane genom, inkludert 47 gener består av transposable element -det humane genom er rikere på repetert sekvenser og transposable element enn noe annet genom selv om tettheten varierer -opprinnelsen til disse sekvensene er virus og bakterier som er blitt integrert i genomet for millioner av år siden -minst 223 gener i det humane genom er av bakteriell opprinnelse -repeterte sekvenser, teknikk:hybridisering 5-50 bp lang, transkriberes ikke, ofte rundt centromer, bidrar til kromosom struktur og spindelfesting (mitose)

moderat repeterte sekvenser transkriberes, trna og rrna lite repeterte sekvenser: i protein-kodende gener -telomer - kromosomers repeterte endesekvenser (TTAGGG x2500), hindrer ufullstendig replikasjon, økt telomerase-aktivitet i kreftceller -genom stabilitet: -evolusjonær drivkraft: mutasjoner, exon stokking, transponering

2. Struktur av protein-kodende gener -proteinkodende gener inneholder ikke-kodende interne og flankerende sekvenser -exon: kodende sekvenser, intron: ikke-kodende sekvenser

3. RNA processering -struktur av et eukaryot gen -processering: hnrna, snrnp, spliceosom, konserverte baser i exon/intron-overganger -modifisering av et primærtranskript til modent mrna 5`-cap, kodende region, polya-hale

4. Transkripsjonell kontroll -omlag 7% av genomet er uttrykt! -kromatinstruktur DNA pakking inn/ut, kromatin kondensasjonsnivå kondensert kromatin transkriberes ikke, Høykondensert DNA: heterokromatin Konstant heterokromatin: nær centromer, inneholder ikke gener Skiftende heterokromatin: kondenserings-tilstand kan skifte, inneholder gener Eukromatin: mindre kondensert enn heterokromatin, inneholder gener men tillater ikke transkripsjon, må dekondensere DNA metylering: kjemisk modifisering av cytosin i DNA (om lag 5%), affiserer ikke baseparring men transkripsjon, effekt på kromatinstruktur eller binding av transkripsjonfaktorer? -struktur av eukaryot gen: figur! ikke-kodende DNA: enhancer, silencer, promoter (regulatoriske sekvenser) transkripsjonsfaktorer: proteiner som binder til regulatoriske sekvenser transkripsjonsfaktorer: generelle og spesielle -transkripsjonskontroll RNA polymerase gjenkjenner ikke promotor uten hjelp av transkripsjonsfaktor Transkripsjonsfaktorer binder og til enhancer (= forsterker) regioner

Enhancer regioner kan være i promotorområdet, i intron eller flere kb fra genet Mekanisme for transkripsjonsfaktorers binding til DNA Helix-turn-helix Leucine glidelås domene Zinc finger domene helix-loop-helix

5. Posttranskripsjonell kontroll -alternativ spleising: forskjellige mrna kan lages fra samme gen -RNA processering og transport -regulering av mrna nedbryting

6. Translasjonell og posttranslasjonell kontroll -mrna translasjon kan kontrolleres -translasjon i eukaryoter er avhengig av tilstedeværelse av flere initieringsfaktorer -posttranslasjonell kontroll: protein funksjon og levetid kan reguleres etter translasjon kløyving (insulin, proteaser) modifisering (sukker, myristylering) og transport selektiv degradering og regulering av enzymatisk aktivitet