Genexpression;
RNA-syntes
och
Proteinsyntes
Biovetenskap och teknik, 5p
Ht-10
Annica Nordvall Bodell
Läsanvisningar till kursboken
”Cellbiologi”: kap18,19
De flesta bilder i presentationen är
hämtade från ”The Cell, a molecular
approach”,Cooper och Hausman
([email protected])
Genexpression - översikt
Vad är en gen?
• En sekvens på DNA som ger upphov till
ett protein eller en RNA molekyl
• I det mänskliga genomet finns ca 21 000
gener
• De flesta gener kodar för proteiner
• Andra gener kodar för funktionella RNA
molekyler (tex tRNA, rRNA)
En gen är en
nukleotidsekvens
på en kromosom
Uppbyggnad av en eukaryot
gen
En eukaryot gen består
av reglerande
sekvenser (promotor
och andra sekvenser)
följt av de sekvenser
som är mall för RNA
syntes (exoner och
introner). Intonerna
kommer efter
transkription spjälkas
bort, och endast
exonerna kommer att
ge upphov till protein.
RNA-syntes = Transkription
• Sker i kärnan
• Är det första steget i genexpression
• Ena strängen på DNA-molekylen är mall
för syntesen av RNA
• I de flesta fall kommer den gen-sekvens
som transkriberats till RNA att i sin tur
översättas till protein
Den dubbelsträngade DNA-molekylen är mall
för en enkelsträngad RNA-molekyl
RNA-polymeras bygger in ribonukleotider i RNAmolekylen som är komplementära med mallen
(templatet) i DNA-molekylen
http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/images/transcription/startrans.gif
Se också
Cellbiologi fig
18.1 och18.5
Eukaryot promotorsekvens
För att starta transkription måste RNApolymeras och transkriptionsfaktorer (TF)
binda till promotorsekvensen i början på en
gen
Transkriptionsfaktorer (TF) binder
först till promotorsekvensen
Se även
Cellbiologi
fig. 18.3
Sedan binder RNA-polymeraset och
börjar syntetisera RNA
RNA-polymeras
syntetiserar ett premRNA som måste
processas för att bli
ett moget mRNA
Processning av pre-mRNA
Capping av 5’ änden
En extra nukleotid
(Guanosin) kopplas på 5’
änden av pre-mRNAså fort
den blir fri.
Funktion: skydd,
translationsinitiering och
transport ut ur kärnan
Polyadenylering av 3’ änden
Pre-mRNA genom klyvs vid poly A
signalen, därefter kopplas ca 200
adenosin nuklotider på =poly-A
svans
Funktion: skydd, transport ut ur
Se även
Cellbiologi
fig. 18.8
Splicing; intronerna klyvs bort
Se även
Cellbiologi
fig 18.9 och
18.10
Splicingfaktorer sköter splicing
Pre-mRNA kan genomgå alternativ
splicing
Proteinsyntes = Translation
• Sker i cytoplasman
• Översättning av tripletter
på mRNA till aminosyror
(kodon)
• Sker med hjälp av tRNA och ribosomer
och ett antal proteiner (initerings- och
elongeringsfaktorer)
Genetiska
koden;
En triplett (kodon)
på mRNA
molekylen
motsvarar en
aminosyra
Se även
Cellbiologi
tab. 19.1
tRNA transporterar aminosyror till rätt
kodon på mRNA
tRNA kopplas till
sin rätta
aminosyra mha
enzymet
aminoacyl-tRNAsyntetas. Därefter
transporterar
tRNA sin
aminosyra till rätt
plats genom att
antikodon på tRNA
basparar med ett
komplementärt
kodon på mRNA
Se även
Cellbiologi
fig 19.1,
19.2, 19.4
Ribosomen håller ihop
translationskomplexet och katalyserar
peptidbindningar mellan
aminosyrorna
Se även
Cellbiologi
fig 19.5
Translationen delas upp i
initiering, elongering och terminering
Se även
Cellbiologi
fig 19.6
Initiering av
translation
Vid initieringen binder de
inblandade komponenterna till
rätt plats. Detta kräver ett antal
initieringsfaktorer och leder
slutligen till att ribosomens
båda subenheter och första
tRNA med aminosyran metionin
har bundit till mRNA.
Se även
Cellbiolog
fig 19.7
Elongering av
translation
Vid elongering fogas nya
aminosyror till en växande
polypeptidkedja mha
peptidbindningar
Se även
Cellbiologi
19.8
Terminering
av translation
Vid terminering binder en release
faktor in till stopp-kodon. Detta
leder till att proteinet och de övriga
komponenterna blir fria
Genexpression - översikt
