E-module week 4
E-module 1
Attenuation of the RNA transcript by its premature termination
Transcription attenuation is voortijdige terminatie van transcriptie doordat RNA zich in en 3D-
structur vouwt tijdens de transcriptie en daarmee RNA polymerase ll hindert.
Alternative RNA splice-site selection
Alternative splicing is het op een andere manier splice van een mRNA transcript dan de
meest voorkomende.
Control of 3'-end formation by cleavage and poly-A addition
Het 3' einde van een mRNA transcript kan op verschillende plekken gekliefd worden, wat
resulteert in verschillende mRNA transcripten en eiwitten die alleen aan de C-terminus van
elkaar verschillen.
(4) RNA editing
RNA editing bestaat in de vorm van A-to-I-editing en C-to-U-editing en kan leiden tot het
ontstaan van een prematur stopcodon, het inbouwen van een andere nucleotide, het
veranderen van splice sites en het veranderen van de affiniteit voor eiwitten en RNA's.
(5) Control of transport from the nucleus to the cytosol
Normaal wordt alleen goed geprocessed mRNA de nucleus uit getransporteerd. Het
overslaan van deze controlestap kan een vorm van regulatie opleveren. Een bekend
voorbeeld komt voor bij HIV.
(6) Localisation of mRNAs to particular parts of the cell
mRNA's worden soms naar specifieke locaties in de cel gebracht zodat er gelokaliseerde
translate plaatsvindt. Signalen hiervoor bevinden zich meestal in de 3' untranslated region
(UTR), dat is het deel mRNA tussen het stopcodon en de poly-A tail.
(7) Control of translation initiation
De efficièntie van translate kan gereguleerd worden door sequenties in de 5'en 3'UTR. Een
voorbeeld hiervan is de aanwezigheid van een upstream open reading frame (uORF).
,(8) Regulated mRNA degradation
mRNA-moleculen worden afgebroken door poly-A shortening, decapping of 3'-5'afbraak.
Wanner en hoe snel een specifiek mRNA afgebroken wordt, hang vooral af van de RNA-
sequentie.
A riboswitch that responds to guanine
In afwezigheid van guanine wordt het mRNA dat codeert voor enzymen die nodig zijn voor
guanine-aanmaak volledig gesynthetiseerd.
Echter, in aanwezigheid van guanine, bindt guanine aan het pasgevormde mRNA, waardoor
het mRNA een haarspeld-structuur vormt die voorkomt dat het RNA-polymerase doorgaat
met transcriptie. Door de voortijdige beëindiging van de transcriptie, word er dus geen
functioneel mRNA gemaakt.
Negative and positive control of alternative RNA splicing.
Bij negatieve regulatie zorgt de aanwezigheid van een bepaald molecuul (een repressor-
eiwit) ervoor dat en specifieke splice-site niet toegankelijk is en dus overgeslagen wordt.
Bij positieve regulate is de aanwezigheid van een bepaald molecuul (een activator-eiwit) juist
noodzakelijk om de splicing om en specifieke splice-site mogelijk te maken.
Dankzij deze negatieve en positieve controle kunnen verschillende eiwitten op basis van één
gen aangemaakt worden in verschillende weefsels (zie Figuur 6-27).
, Verschil tussen wel en niet gestimuleerde B-cellen
In niet-gestimuleerde B-cellen
bevat het 3'-uiteinde van
mRNA een deel dat codeert
voor een C-terminaal
membraan-bindend domein
aan het antilichaam. In
gestimuleerde B-cellen vindt
er alternative klieving en poly-
adenylering van het pre-
mRNA plats, waardoor de
antilichamen die daaruit
gevormd worden geen
membraan-bindend domein bevatten aan hun C-terminus en dus uitgescheiden worden.
Hoe kan slechts een kleine hoeveelheid elF2 er voor zorgen dat
translatie in de gehele cel plat ligt.
Als elF2 GTP-gebonden is kan het ervoor zorgen dat de translatie in gang gezet wordt.
GTP-gebonden-elF2 bindt namelijk samen met de initiator met-tRNA aan de kleine
ribosomale subunit, waarna deze aan de 5'-kant van het mRNA bindt en naar een AUG
startcodon scant. Wanner het startcodon is bereikt, hydrolyseerd elF2-GTP naar elF2-GDP,
en laat het de kleine ribosomale subunit los. De grote ribosomale subunit kan dan binden en
translate kan beginnen.
EIF2-GDP kan niet binden aan de kleine ribosomale subunit en kan dus ook niet zorgen
voor de initiatie van transcriptie.
Om van het inactieve elF2-GDP weer een actief elF2-GTP te maken, is een guanine
exchange factor (GEF) nodig, namelijk elF2b. Echter, wanneer elF2 gefosforyleerd is, bind
het met een hoge affiniteit aan het GEF-elF2b. Het zorgt er dan voor dat het GEF-elF2b
geïnactiveerd wordt, waardoor er vrijwel geen elF2-GDP meer omzet wordt naar elF2-GTP.
Dit betekent er onvoldoende actief elF2-GTP beschikbaar is voor translatie-initiatie.
E-module 1
Attenuation of the RNA transcript by its premature termination
Transcription attenuation is voortijdige terminatie van transcriptie doordat RNA zich in en 3D-
structur vouwt tijdens de transcriptie en daarmee RNA polymerase ll hindert.
Alternative RNA splice-site selection
Alternative splicing is het op een andere manier splice van een mRNA transcript dan de
meest voorkomende.
Control of 3'-end formation by cleavage and poly-A addition
Het 3' einde van een mRNA transcript kan op verschillende plekken gekliefd worden, wat
resulteert in verschillende mRNA transcripten en eiwitten die alleen aan de C-terminus van
elkaar verschillen.
(4) RNA editing
RNA editing bestaat in de vorm van A-to-I-editing en C-to-U-editing en kan leiden tot het
ontstaan van een prematur stopcodon, het inbouwen van een andere nucleotide, het
veranderen van splice sites en het veranderen van de affiniteit voor eiwitten en RNA's.
(5) Control of transport from the nucleus to the cytosol
Normaal wordt alleen goed geprocessed mRNA de nucleus uit getransporteerd. Het
overslaan van deze controlestap kan een vorm van regulatie opleveren. Een bekend
voorbeeld komt voor bij HIV.
(6) Localisation of mRNAs to particular parts of the cell
mRNA's worden soms naar specifieke locaties in de cel gebracht zodat er gelokaliseerde
translate plaatsvindt. Signalen hiervoor bevinden zich meestal in de 3' untranslated region
(UTR), dat is het deel mRNA tussen het stopcodon en de poly-A tail.
(7) Control of translation initiation
De efficièntie van translate kan gereguleerd worden door sequenties in de 5'en 3'UTR. Een
voorbeeld hiervan is de aanwezigheid van een upstream open reading frame (uORF).
,(8) Regulated mRNA degradation
mRNA-moleculen worden afgebroken door poly-A shortening, decapping of 3'-5'afbraak.
Wanner en hoe snel een specifiek mRNA afgebroken wordt, hang vooral af van de RNA-
sequentie.
A riboswitch that responds to guanine
In afwezigheid van guanine wordt het mRNA dat codeert voor enzymen die nodig zijn voor
guanine-aanmaak volledig gesynthetiseerd.
Echter, in aanwezigheid van guanine, bindt guanine aan het pasgevormde mRNA, waardoor
het mRNA een haarspeld-structuur vormt die voorkomt dat het RNA-polymerase doorgaat
met transcriptie. Door de voortijdige beëindiging van de transcriptie, word er dus geen
functioneel mRNA gemaakt.
Negative and positive control of alternative RNA splicing.
Bij negatieve regulatie zorgt de aanwezigheid van een bepaald molecuul (een repressor-
eiwit) ervoor dat en specifieke splice-site niet toegankelijk is en dus overgeslagen wordt.
Bij positieve regulate is de aanwezigheid van een bepaald molecuul (een activator-eiwit) juist
noodzakelijk om de splicing om en specifieke splice-site mogelijk te maken.
Dankzij deze negatieve en positieve controle kunnen verschillende eiwitten op basis van één
gen aangemaakt worden in verschillende weefsels (zie Figuur 6-27).
, Verschil tussen wel en niet gestimuleerde B-cellen
In niet-gestimuleerde B-cellen
bevat het 3'-uiteinde van
mRNA een deel dat codeert
voor een C-terminaal
membraan-bindend domein
aan het antilichaam. In
gestimuleerde B-cellen vindt
er alternative klieving en poly-
adenylering van het pre-
mRNA plats, waardoor de
antilichamen die daaruit
gevormd worden geen
membraan-bindend domein bevatten aan hun C-terminus en dus uitgescheiden worden.
Hoe kan slechts een kleine hoeveelheid elF2 er voor zorgen dat
translatie in de gehele cel plat ligt.
Als elF2 GTP-gebonden is kan het ervoor zorgen dat de translatie in gang gezet wordt.
GTP-gebonden-elF2 bindt namelijk samen met de initiator met-tRNA aan de kleine
ribosomale subunit, waarna deze aan de 5'-kant van het mRNA bindt en naar een AUG
startcodon scant. Wanner het startcodon is bereikt, hydrolyseerd elF2-GTP naar elF2-GDP,
en laat het de kleine ribosomale subunit los. De grote ribosomale subunit kan dan binden en
translate kan beginnen.
EIF2-GDP kan niet binden aan de kleine ribosomale subunit en kan dus ook niet zorgen
voor de initiatie van transcriptie.
Om van het inactieve elF2-GDP weer een actief elF2-GTP te maken, is een guanine
exchange factor (GEF) nodig, namelijk elF2b. Echter, wanneer elF2 gefosforyleerd is, bind
het met een hoge affiniteit aan het GEF-elF2b. Het zorgt er dan voor dat het GEF-elF2b
geïnactiveerd wordt, waardoor er vrijwel geen elF2-GDP meer omzet wordt naar elF2-GTP.
Dit betekent er onvoldoende actief elF2-GTP beschikbaar is voor translatie-initiatie.
