Transcriptie en translatie
Dit zijn twee stappen waarmee een cel informatie uit DNA omzet in een eiwit
1.1 Inleiding
Transcriptie
De eerste stap in de aanmaak van deze levensnoodzakelijke eiwitten is transcriptie. Hierbij
zullen de genen die aanwezig zijn in het genoom worden omgezet in messenger-RNA
(mRNA). Deze transcriptie grijpt plaats ter hoogte van genen.
RNA-polymerase leest een stukje DNA en maakt een complementaire RNA-kopie
Translatie
Translatie is het vertalen van die RNA-code naar een eiwit. Dit gebeurt op een ribosoom
Kort overzicht verschillen:
(translatie gebeurt in het cytoplasma, specifiek op ribosomen die in dat cytoplasma zitten)
(Bij transcriptie wordt DNA in een taal van nucleotiden omgezet naar mRNA, terwijl bij translatie die
nucleotidecode wordt “gelezen” en omgezet in een taal van aminozuren (een eiwit).
1.2 Transcriptie
Mechanisme van transcriptie
In een eerste fase zal het DNA ontrold worden ter hoogte van de plaats waar transcriptie
vereist is. Bij transcriptie wordt niet het hele DNA tegelijk gebruikt, maar slechts één van de
twee strengen; dit is de antisense (template) streng, terwijl de andere de sense
(coderende) streng is die dezelfde sequentie heeft als het mRNA (met U in plaats van T),
en op basis van de antisense streng wordt het mRNA gesynthetiseerd.
Dus transcriptie vindt altijd plaats op de antisense streng + de sense streng is dus identiek
aan mRNA (T wordt U)!!
Het enzym dat verantwoordelijk is voor transcriptie is RNA-polymerase. RNA-polymerase
breekt de H-bruggen in de DNA dubbelhelix (op AT-rijke plaatsen). Complementair aan de
DNA antisense streng (3’-->5’) bouwt polymerase een RNA -streng op in de 5'-->3'
-richting. Het verschil met DNA replicatie is dat het gevormde polynucleotide niet meer met
waterstofbruggen aan de matrijs keten gebonden blijft, maar als enkelstreng zal vrijgesteld
worden. Vervolgens kan de DNA sense en antisense streng terug herenigd worden tot een
DNA dubbelstreng.
(matrijs = antisense streng)
1
, Regulatie van transcriptie
Sommige genen, de zogenaamde huishoudgenen, staan voortdurend aan omdat hun
eiwitten essentieel zijn voor basisfuncties van elke cel en dus altijd nodig zijn, zoals
enzymen voor de energieproductie of eiwitten betrokken bij de basale stofwisseling.
Andere genen zijn enkel onder specifieke omstandigheden, in bepaalde celtypes of op
bepaalde tijdstippen actief, omdat hun eiwitten niet continu vereist zijn, zoals het insulinegen
dat enkel in pancreascellen actief is of genen die betrokken zijn bij stressreacties.
Het zou voor de cel energetisch inefficiënt zijn om alle eiwitten constant te produceren,
daarom is een nauwkeurige regulatie van transcriptie nodig zodat enkel de juiste genen op
het juiste moment tot expressie komen.
Een essentieel regulatorisch element van genen is de promoter. Een promotor is een
DNA-sequentie voor het gen waar RNA-polymerase bindt en transcriptie start. Een promotor
bepaalt of een gen ‘aan’ of ‘uit’ staat… want als RNA-polymerase niet kan binden kan de
transcriptie niet starten. De promotor geeft het startpunt van mRNA aan. De promotor
bepaalt ook hoe vaak transcriptie gebeurt: Sterke promotor → veel mRNA. Andere eiwitten
(transcriptiefactoren) binden aan de promotor en activeren transcriptie of remmen
transcriptie juist.
Volgende elementen zijn vaak aanwezig in een promoter:
- TATA box:
(ligt meestal 25 nucleotiden voor de transcriptie startplaats)
Meestal TATAAA. Het is aanwezig in de meeste genen die afgeschreven worden
op een specifieke tijdstip vd celcyclus of in een specifiek celtype (dus vaak
aanwezig bij sterk gereguleerde genen, en NIET bij huishoudgenen)
- GC box:
(ligging is meer verspreid, vaak meerdere keren aanwezig)
meestal variant van GGGCGG. Vaak aanwezig als er geen TATA box is en dus in
vele huishoudgenen die altijd tot expressie dienen gebracht te worden.
- CAAT box
(ligt meestal 80 nucleotiden voor transcriptie startplaats)
Algemeen
Op deze korte DNA sequenties in de promotor zullen transcriptiefactoren binden.
Transcriptiefactoren zijn eiwitten die de expressie van het gen zullen reguleren door samen
met het RNA polymerase het transcriptie-initiatie complex te vormen.
In een volgende stap dient het RNA polymerase II vrijgesteld te worden uit dit complex door
de fosforylatie van het staartgedeelte van dit eiwit.
2
Dit zijn twee stappen waarmee een cel informatie uit DNA omzet in een eiwit
1.1 Inleiding
Transcriptie
De eerste stap in de aanmaak van deze levensnoodzakelijke eiwitten is transcriptie. Hierbij
zullen de genen die aanwezig zijn in het genoom worden omgezet in messenger-RNA
(mRNA). Deze transcriptie grijpt plaats ter hoogte van genen.
RNA-polymerase leest een stukje DNA en maakt een complementaire RNA-kopie
Translatie
Translatie is het vertalen van die RNA-code naar een eiwit. Dit gebeurt op een ribosoom
Kort overzicht verschillen:
(translatie gebeurt in het cytoplasma, specifiek op ribosomen die in dat cytoplasma zitten)
(Bij transcriptie wordt DNA in een taal van nucleotiden omgezet naar mRNA, terwijl bij translatie die
nucleotidecode wordt “gelezen” en omgezet in een taal van aminozuren (een eiwit).
1.2 Transcriptie
Mechanisme van transcriptie
In een eerste fase zal het DNA ontrold worden ter hoogte van de plaats waar transcriptie
vereist is. Bij transcriptie wordt niet het hele DNA tegelijk gebruikt, maar slechts één van de
twee strengen; dit is de antisense (template) streng, terwijl de andere de sense
(coderende) streng is die dezelfde sequentie heeft als het mRNA (met U in plaats van T),
en op basis van de antisense streng wordt het mRNA gesynthetiseerd.
Dus transcriptie vindt altijd plaats op de antisense streng + de sense streng is dus identiek
aan mRNA (T wordt U)!!
Het enzym dat verantwoordelijk is voor transcriptie is RNA-polymerase. RNA-polymerase
breekt de H-bruggen in de DNA dubbelhelix (op AT-rijke plaatsen). Complementair aan de
DNA antisense streng (3’-->5’) bouwt polymerase een RNA -streng op in de 5'-->3'
-richting. Het verschil met DNA replicatie is dat het gevormde polynucleotide niet meer met
waterstofbruggen aan de matrijs keten gebonden blijft, maar als enkelstreng zal vrijgesteld
worden. Vervolgens kan de DNA sense en antisense streng terug herenigd worden tot een
DNA dubbelstreng.
(matrijs = antisense streng)
1
, Regulatie van transcriptie
Sommige genen, de zogenaamde huishoudgenen, staan voortdurend aan omdat hun
eiwitten essentieel zijn voor basisfuncties van elke cel en dus altijd nodig zijn, zoals
enzymen voor de energieproductie of eiwitten betrokken bij de basale stofwisseling.
Andere genen zijn enkel onder specifieke omstandigheden, in bepaalde celtypes of op
bepaalde tijdstippen actief, omdat hun eiwitten niet continu vereist zijn, zoals het insulinegen
dat enkel in pancreascellen actief is of genen die betrokken zijn bij stressreacties.
Het zou voor de cel energetisch inefficiënt zijn om alle eiwitten constant te produceren,
daarom is een nauwkeurige regulatie van transcriptie nodig zodat enkel de juiste genen op
het juiste moment tot expressie komen.
Een essentieel regulatorisch element van genen is de promoter. Een promotor is een
DNA-sequentie voor het gen waar RNA-polymerase bindt en transcriptie start. Een promotor
bepaalt of een gen ‘aan’ of ‘uit’ staat… want als RNA-polymerase niet kan binden kan de
transcriptie niet starten. De promotor geeft het startpunt van mRNA aan. De promotor
bepaalt ook hoe vaak transcriptie gebeurt: Sterke promotor → veel mRNA. Andere eiwitten
(transcriptiefactoren) binden aan de promotor en activeren transcriptie of remmen
transcriptie juist.
Volgende elementen zijn vaak aanwezig in een promoter:
- TATA box:
(ligt meestal 25 nucleotiden voor de transcriptie startplaats)
Meestal TATAAA. Het is aanwezig in de meeste genen die afgeschreven worden
op een specifieke tijdstip vd celcyclus of in een specifiek celtype (dus vaak
aanwezig bij sterk gereguleerde genen, en NIET bij huishoudgenen)
- GC box:
(ligging is meer verspreid, vaak meerdere keren aanwezig)
meestal variant van GGGCGG. Vaak aanwezig als er geen TATA box is en dus in
vele huishoudgenen die altijd tot expressie dienen gebracht te worden.
- CAAT box
(ligt meestal 80 nucleotiden voor transcriptie startplaats)
Algemeen
Op deze korte DNA sequenties in de promotor zullen transcriptiefactoren binden.
Transcriptiefactoren zijn eiwitten die de expressie van het gen zullen reguleren door samen
met het RNA polymerase het transcriptie-initiatie complex te vormen.
In een volgende stap dient het RNA polymerase II vrijgesteld te worden uit dit complex door
de fosforylatie van het staartgedeelte van dit eiwit.
2
