Samenvatting H.8

Moleculaire celbiologie - H.8 – 29/09/2017
Cellen in ons lichaam hebben veel verschillen maar hebben hetzelfde genoom Het verschil zit
hem in de genexpressie.

Dat het genoom hetzelfde is, hebben ze onderzocht met kikkers. Ze hebben de celkern uit een
kikkerviseitje gehaald, en hier een celkern ingestopt van een volwassen kikker cel. Er
ontstond een normaal embryo. Hieruit kan je concluderen dat het genoom van een kikkervis
cel gelijk is aan die van een volwassen kikker cel. Het genoom van een volwassen
gedifferentieerde cel is dus pluripotent: kan leiden tot een heel organisme, de eigenschap op
alle cellen te vormen die een individu bezit.

Housekeeping proteins: worden geproduceerd door alle cellen
Specialized proteins: worden geproduceerd tijdens celdifferentiatie of als een reactie op een
extern signaal.

Bij de transcriptie wordt het eerste (en het meest) de genexpressie gereguleerd. Dit komt
omdat dit het meest efficiënt is en het minste energie kost.

1. Binding van transcriptiefactoren

Transcriptiefactoren:
 Herkennen specifieke DNA sequenties om transcriptie aan en uit te zetten. RNA
polymerase moet geholpen worden door deze transcriptie factoren. Deze factoren
herkennen een sequentie, en kunnen dan binden met RNA polymerase en dan bepalen
of deze actief wordt. Ze sturen RNA polymerase dus aan. Bacteriën hebben
honderden en eukaryoten duizenden transcriptiefactoren.
 Transcriptiefactoren gaan een interactie aan met basen in de major groeve. Elke
transcriptiefactor maakt 10-20 bindingen met verschillende basenparen. Dit kunnen
verschillende interacties zijn: waterstofbruggen, ion bindingen of hydrofobe
interacties. De basenparen in DNA hebben waterstofbindende donors en acceptoren
en verschillende hydrofobe groepen in verschillende posities in de major groeve.
 Transcriptiefactoren denatureren het DNA niet.
 Sommige transcriptiefactoren binden aan palindromische sequenties: symmetrische
sequentie




Leucine zippers: dimeer
transciptiefactor (factor die bestaat uit twee indentieke delen) die bestaat uit twee α-
helixen die aan elkaar zitten met hydrofobe interacties.

Bacteriën hebben altijd veel haast omdat ze snel willen verdubbelen. Ze zijn daarom zeer
zorgvuldig met hun eiwitregulatie. Als een aminozuur aanwezig is in de omgeving van de
bacterie, dan neemt hij die gewoon op en gaat hem niet zelf maken.

, 2. Binding RNA-polymerase

Operon: bestaat uit een promotor, operator en meerdere genen, die coderen voor eiwitten
met verwante functies.
 Pomotor: een DNA-element voor een gen of genen dat de werking (expressie) van de
genen reguleert.
 Operator: een deel van het operon dat dicht bij of op de promotor ligt, waaraan een
repressor of activator kan binden en daardoor de affiniteit van de promotor voor de
RNA-polymerase vermindert of verhoogt.

Repressor: een eiwit dat de expressie van een of meerder genen verhindert door te binden
op de operator. Een DNA-bindende repressor blokkeert het aanhechten van RNA-
polymerase aan de promotor, waardoor de aanmaak van mRNA verhinderd wordt
Activator: Een stof die de werking van een enzym in gang zet of versterkt.

Tryptophan operon (bacteriën): van één gen, wordt mRNA gemaakt. Maar van die ene
streng RNA worden verschillende enzymen gemaakt die betrokken zijn bij de synthese
van Tryptophan. Het Tryptophan operon wordt gereguleerd door een repressor. Als
Tryptofaan niet aanwezig is, dan is er synthese van Tryptofaan.




 Trypthophan synthese

Omdat de binding van RNA-polymerase aan een promotor soms erg zwak is, wordt er
naast een repressor, ook een activator gebruikt (ze reguleren dan samen de promotor). Als
deze niet gebonden is aan het mRNA, bindt RNA-polymerase ook niet. Cyclic AMP bindt
aan het activator eiwit CAP. Als dit eiwit gebonden is en de repressor niet, dan vindt
synthese plaats.




 Werking activator en repressor
(bacteriën)