E-module week 3
E-module 1
Gene control
Multicellular Organism Contain the Same DNA (p.397)
Cellen van één organisme hebben hetzelfde DNA maar verschillen van elkaar in RNA en eiwitmoleculen. Het
DNA in en organisme verandert dus niet, maar door verschillen in genexpressie worden er van hetzelfde DNA
wel andere eiwitten gemaakt.
Different Cell Types Synthesize Different Sets of RNAs and Proteins
(p.398)
Cellen van één organisme hebben hetzelfde DNA maar verschillen van elkaar in RNA en eiwitmoleculen.
- Veel structurele eiwitten zin hetzelfde
- Sommige RNA's en eiwitten zijn specifiek voor 1 type cel
- RNA's komen vaak in een andere hoeveelheid tot expressie in verschillende cellen
, - De hoeveelheid mRNA zet niet alles over de hoeveelheid eiwit of over hun post-translationele
modificaties.
The Spectrum of mRNAs Present in a Cell Can Be Used to Accurately
Identify the Cell Type (p400)
Het is mogelijk om alle mRNA's in één cel te karakteriseren (single cell RNA-seq). Op basis
van dit soort metingen kan nauwkeurig vastgesteld worden om welk type cel het gaat. Elk
celtype heeft namelijk zijn eigen karakteristieke set van mRNA's (=expressiepartoon). Op
deze manier zijn er naast de klassieke celtypes die door microscopie onderscheidden zijn,
nog allerlei subtypes van cellen ontdekt die onder de microscoop niet van elkaar te
onderscheiden zijn.
External Signals Can Cause a Cell to Change the Expression of Its
Genes (p.400)
De genexpressie in cellen kan gesturd worden door respons op extracellulaire signalen,
zoals hormomen. deze signalen binden aan receptoren op of in de cel. Doordat
verschillende celtypen verschillende receptoren kunnen hebben, kunnen ze ook verschillend
op dezelfde hormonen reageren.
Gene Expression Can Be Regulated at Many of the Steps in the
Pathway from DNA to RNA to Protein (p.401)
Alle stappen in het proces van DNA tot eiwit kunnen worden gereguleerd:
- Transcriptional control: wanneer en hoe vaak en gen wordt getranscribeerd.
- RNA-processing control: reguleren van splicing en processing van het RNA.
- RNA-transport and localization control: de selectie van het mRNA dat word
geexporteerd uit de nucleus, en bepalen waar in het cytosol dit mRNA terecht komt.
- Translation control: selecteren welke mRNA's worden getransleerd door ribosomen.
mRNA degradation control: bepaalde mRNA's destabiliseren in het cytoplasma.
- Protein activity control: deze valt uiteen in drie stappen:
o Bepaalde eiwitten inactiveren/activeren
o Bepaalde eiwitten afbreken
o Transport of compartimentalisatie van bepaalde eiwitten.
Voor de meeste genen is regulatie op het niveau van transcriptie het meest prominent...
, Gen-specifieke en algemene transcriptie factoren
Dimerisatie
Twee eiwitten binden aan elkaar en vormen op die manier samen een functionele eenheid.
Homodimeer
Een dimeer die bestaat uit twee identieke eiwitten.
Heterodimeer
Een dimeer die bestaat uit twee verschillende delen.
Waarom zorgt dimerisatie voor een hogere affiniteit en specificiteit van
transcriptieregulatoren?
Monomeer transcriptiefactoren herkennen 4 tot 8 nucleotiden en zin daardoor niet heel
specifiek. Wanneer twee monomeren dimeriseren, word de lengte van herkenning twee keer
zo groot. Dit betekent dat er 8 -16 nucleotiden juist moeten zijn in de cis-regulatoire
sequentie. De specificiteit wordt dan verhoogd. Ook de affiniteit wordt verhoogd, doordat er
meer verbindingen gemaakt kunnen worden tussen de twee eiwitten en de sequentie.
Wat is het kenmerkende verschil tussen niet-coöperatieve binding en
coöperatieve binding van transcriptieregulatoren?
Bij niet-coöperatieve binding stijgt naar verhouding het gebonden DNA exponentieel
vergeleken met ongebonden DNA bij een toenemende concentratie eiwit.
Bij coöperatieve binding ontstaat er een soort alles-of-niets situatie. Als je de
eiwitconcentratie uitzet teen de hoeveelheid gebonden DNA krijg je daarom een sigmoidale
curve. Zie ook figuur 7-11. Bij lage concentraties eiwit is er vrijwel geen DNA bezet en bij
hoge concentraties is vrijwel al het DNA bezet. Er zijn nauwelijks eiwitconcentraties waarbij
een deel van het DNA bezet is.
E-module 1
Gene control
Multicellular Organism Contain the Same DNA (p.397)
Cellen van één organisme hebben hetzelfde DNA maar verschillen van elkaar in RNA en eiwitmoleculen. Het
DNA in en organisme verandert dus niet, maar door verschillen in genexpressie worden er van hetzelfde DNA
wel andere eiwitten gemaakt.
Different Cell Types Synthesize Different Sets of RNAs and Proteins
(p.398)
Cellen van één organisme hebben hetzelfde DNA maar verschillen van elkaar in RNA en eiwitmoleculen.
- Veel structurele eiwitten zin hetzelfde
- Sommige RNA's en eiwitten zijn specifiek voor 1 type cel
- RNA's komen vaak in een andere hoeveelheid tot expressie in verschillende cellen
, - De hoeveelheid mRNA zet niet alles over de hoeveelheid eiwit of over hun post-translationele
modificaties.
The Spectrum of mRNAs Present in a Cell Can Be Used to Accurately
Identify the Cell Type (p400)
Het is mogelijk om alle mRNA's in één cel te karakteriseren (single cell RNA-seq). Op basis
van dit soort metingen kan nauwkeurig vastgesteld worden om welk type cel het gaat. Elk
celtype heeft namelijk zijn eigen karakteristieke set van mRNA's (=expressiepartoon). Op
deze manier zijn er naast de klassieke celtypes die door microscopie onderscheidden zijn,
nog allerlei subtypes van cellen ontdekt die onder de microscoop niet van elkaar te
onderscheiden zijn.
External Signals Can Cause a Cell to Change the Expression of Its
Genes (p.400)
De genexpressie in cellen kan gesturd worden door respons op extracellulaire signalen,
zoals hormomen. deze signalen binden aan receptoren op of in de cel. Doordat
verschillende celtypen verschillende receptoren kunnen hebben, kunnen ze ook verschillend
op dezelfde hormonen reageren.
Gene Expression Can Be Regulated at Many of the Steps in the
Pathway from DNA to RNA to Protein (p.401)
Alle stappen in het proces van DNA tot eiwit kunnen worden gereguleerd:
- Transcriptional control: wanneer en hoe vaak en gen wordt getranscribeerd.
- RNA-processing control: reguleren van splicing en processing van het RNA.
- RNA-transport and localization control: de selectie van het mRNA dat word
geexporteerd uit de nucleus, en bepalen waar in het cytosol dit mRNA terecht komt.
- Translation control: selecteren welke mRNA's worden getransleerd door ribosomen.
mRNA degradation control: bepaalde mRNA's destabiliseren in het cytoplasma.
- Protein activity control: deze valt uiteen in drie stappen:
o Bepaalde eiwitten inactiveren/activeren
o Bepaalde eiwitten afbreken
o Transport of compartimentalisatie van bepaalde eiwitten.
Voor de meeste genen is regulatie op het niveau van transcriptie het meest prominent...
, Gen-specifieke en algemene transcriptie factoren
Dimerisatie
Twee eiwitten binden aan elkaar en vormen op die manier samen een functionele eenheid.
Homodimeer
Een dimeer die bestaat uit twee identieke eiwitten.
Heterodimeer
Een dimeer die bestaat uit twee verschillende delen.
Waarom zorgt dimerisatie voor een hogere affiniteit en specificiteit van
transcriptieregulatoren?
Monomeer transcriptiefactoren herkennen 4 tot 8 nucleotiden en zin daardoor niet heel
specifiek. Wanneer twee monomeren dimeriseren, word de lengte van herkenning twee keer
zo groot. Dit betekent dat er 8 -16 nucleotiden juist moeten zijn in de cis-regulatoire
sequentie. De specificiteit wordt dan verhoogd. Ook de affiniteit wordt verhoogd, doordat er
meer verbindingen gemaakt kunnen worden tussen de twee eiwitten en de sequentie.
Wat is het kenmerkende verschil tussen niet-coöperatieve binding en
coöperatieve binding van transcriptieregulatoren?
Bij niet-coöperatieve binding stijgt naar verhouding het gebonden DNA exponentieel
vergeleken met ongebonden DNA bij een toenemende concentratie eiwit.
Bij coöperatieve binding ontstaat er een soort alles-of-niets situatie. Als je de
eiwitconcentratie uitzet teen de hoeveelheid gebonden DNA krijg je daarom een sigmoidale
curve. Zie ook figuur 7-11. Bij lage concentraties eiwit is er vrijwel geen DNA bezet en bij
hoge concentraties is vrijwel al het DNA bezet. Er zijn nauwelijks eiwitconcentraties waarbij
een deel van het DNA bezet is.
