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Genregulation bei Eukaryoten (Transkriptions- und Translationsebene) [Genetik, Oberstufe]
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 91 Zeilen
- in diesem video möchte ich euch einen überblick darüber geben wie die aktivität von eukaryoten gen reguliert
- werden kann und gene sind ja abschnitte der dna die bestimmte proteine bausteine kodieren beziehungsweise proteine
- herstellen und sie machen das über den weg der biosynthese und prinzipiell kann die genexpression an jedem einzelnen
- punkt der protein biosynthese reguliert werden also zum beispiel vor der transaktion da spielen vor einigen dna
- methylierung und tristan akzentuierung unter anderem eine wichtige rolle vor beziehungsweise während der transaktion
- und durch transkriptionsfaktoren nach der transaktion aber vor der translationalen aber auch während und
- nach der transaktion kann darüber entschieden werden ob das exprimiert gehen in form eines aktiven protein
- schuldig oder das protein notfalls noch abgebaut wird zb durch das proteasom in der natur werden gene vor allem oft ganz
- fraktionsebene reguliert diese ebene ist die wichtigste und das macht auch sinn denn es ist ja viel effektiver selektiv
- die transaktion zu hemmen anstatt das gehen zu transkribieren die mma zu transportieren und dann das protein
- abzubauen oder zu hemmen nachdem man da so viel energie reingesteckt hat in diesem video möchte ich auf jeden
- einzelnen schritt eingehen allerdings nicht auf jedem schritt gleich detailliert das würde den zeitlichen
- rahmen des videos bringen vor der transaktion kann die genaktivität über zwei mechanismen
- reguliert werden und gerade viel unter anderem der begriff dna mit regierung und darunter versteht man das anheften
- von methylgruppen ca drei gruppen an cytosin basen in der dna und etwa 1 bis 5 der zo sin basen werden auf diese art
- chemischen modifiziert und neben der base cytosin liegt immer die base kuranyi und die modifikation ist sehr
- häufig im chor motor region vorzufinden gut jetzt stellt sich die frage welche auswirkungen hat jetzt die dna
- methylierung und diese methylgruppen ziehen weitere proteine an die an die mittel ihre dna binden und diese
- proteine sind generell an der repression der transaktion beteiligt unterdrücken diese also und durch diese vielen
- proteine liegt dieser abschnitt auch so verpackt vor dass dieser in aktiv für die transaktion es also merken dna
- methylierung führt zur hemmung der transaktion seinem zweiten mechanismus wird die chromatin struktur verändert
- und kroatien ist das material aus dem die chromosomen bestehen meint also nicht nur die dna sondern auch proteine
- vor allem ist ohne die dna aufwickeln und je nachdem wie locker oder verpackt die chromatin struktur vorliegt so kann
- entweder die transaktion gefördert oder gehemmt werden und zum einen ist dort die histone acetylierung zu nennen das
- anheften von acetyl resten an diese richtung ändern führt dazu dass das chromatin meist aufgelockert vorliegt
- und aktiv für die transaktion freuen also es tonart regierung fördert die trans dazu dahingegen führt die histone
- methylierung dazu dass das chromatin sehr kompakt vorliegt und ähnlich über der dna methylierung gültiges tor
- methylierung dazu dass die transaktionen gehemmt wird diese beiden mechanismen sind so genannte epigenetische
- regulationsmechanismen heißt über über der genetik das meint einfach dass die genexpression beeinflusst wird ohne dass
- die dna sequenz verändert wird diese vorgänge sind reversibel können also auch rückgängig gemacht haben und diese
- beiden mechanismen sind so komplex dass sie ausführlich einem weiteren video über die epigenetik nochmal detailliert
- aufgegriffen werden für einen ersten überblick sollte diese informationen aber reich vor ort während der
- transkription kann ebenfalls regulatorisch eingegriffen werden über sogenannte transkriptionsfaktoren das
- und regulatorische proteine eigentlich ist für den startet konstruktion die promoter wichtig an dem
- die er im abo die nase binden und somit die konstruktionen gang setzt aber die emma polymerase die kann ich einfach an
- den promoter finden dafür müssen eben diese transkriptionsfaktoren vorhanden seien
- und diese transkriptionsfaktoren die binden an die ta ta boxee box nennt sich die box aufgrund des hohen anteils an
- adenin und team in basel und als erstes bindet das regulatorische protein tf transkriptionsfaktor idee an die ta ta
- box wodurch sich sowohl die struktur des proteins als auch der dna verändert und das erlaubt wiederum die bildung
- weiterer transkriptionsfaktoren wenn sie jetzt hier einfach mal inskription spectra und b und erst wenn mehrere
- proteine an diesem komplex gebunden sind dann dna polymerase an und startet die transaktion
- zusätzlich zum promoter gibt es weitere kurze dna sequenzen an den regulatorische proteine binden können
- und diese proteine die interagieren mit der rna polymerase und können die transaktions rate entweder erhöhen oder
- auch hemmen diese können in der nähe des promoters liegen die können aber auch 20.000 basenpaare entfernt liegen und zu
- unterscheiden sind positive regulatoren das sind sogenannte enhancer sequenzen und an diese in helsa sequenzen binden
- akribischer proteine durch diese wird die transaktions rate erhöht und es gibt auch die negativen regulatoren
- sogenannte silent sequenzen und dann diese sequenzen adresse proteine und da steckt ja irgendwie schon der name dran
- re presse unterdrücken die unterdrücken die transaktions rate und wie machen die das wenn diese aktivator oder dieser
- erpresser proteine an die sequenzen binden können diese interagieren mit der rna polymerase und verursachen dadurch
- eine biegung der dna so dass halt auch weit entfernte enhancer elemente oder seilen zemente mit dem transaktions
- komplex in kontakt treten können [Musik] die nächste regulation erfolgt zeitlich
- nach der transaktion und die dna die wohl nun im pre mma transkribiert und die prämie die besteht noch aus sechs
- songs und in trance und die exxon sinti kodierenden bereiche die also später auch für die proteine kodieren und die
- in trance die nicht codierenden bereiche und durch die prozessierung werden die in franz herausgeschnitten so dass die
- rna nur noch auskurieren den bereichen dem ex1 besteht nehmen wir mal an dass die pre mma für
- das protein insulin kotiert also das hormon der bauchspeicheldrüse das den blutzuckerspiegel reguliert und da die
- es sonst nur die relevanten informationen enthalten steht der name insulin jetzt in diese nexans drin und
- was passiert jetzt wenn zum beispiel vom beginn des ersten and runs bis zum ende des zweiten instanz ist würde das
- ergebnis wäre ein vollkommen neues protein und die funktion des eigentlichen protein es ginge verloren
- wie man jetzt auch anhand des namens erkennen kann der dort steht und diesen vorgang den nennt man alternatives
- preisen das alternative blasen kann ein zielgerichteter vorgang seien bei dem aus einem einzigen gehen eine ganze
- familie verschiedener proteine entstehen kann ziemlich interessant ist auch dass wissenschaftler lange zeit davon ausging
- dass sie bei menschen zwischen 80.000 bis 150.000 protein codierenden gene finden würden und zu ihrer überraschung
- waren es aber nur 24.000 thema so dass die vielfalt an protein auf alternative splice vorgänger zurückzuführen ist und
- etwa die hälfte unserer gene unterliegt dem alternativen zu lassen es wird sogar darüber diskutiert ob
- unterschiedlich komplexe verhaltensweisen mit hilfe des alternativen preisen erklärt werden
- können so sind zum beispiel die genome von mensch und schimpanse etwa gleich groß aber im menschlichen gehirn kommt
- es zu viel mehr alternativen splice vorgänger als mensch im pansen nur ein paar kurze sätze zur micro ma
- die ebenfalls regulatorisch einwirken kann auf die genexpression kommt allerdings nur relativ selten vor
- untersuchungen haben gezeigt dass auch ein paar nicht kodierende bereiche nämlich dann die infront bereiche
- transkribiert werden und in diesem fall entstehen ganz kurze sequenzen von mrsa sogenannte mikro rna die dennoch für
- kein proteine kodieren denn sind ja wie gesagt die nicht codierenden bereiche und demnach muss
- die mikro rna eine andere funktion erfüllen und es gibt verschiedene proteinkomplexe die schneiden dna und
- dirigieren bzw bringen sie zu einer ziel mrsa zu der sie komplementär sind und deshalb die transaktion blockieren
- können die methode der rna-interferenz bei der die transaktionen der mma ebenfalls gehemmt wird wird an dieser
- stelle ausgeklammert auch nur ganz kurz selbst nach der protein biosynthese kann das entstandene
- protein noch abgebaut werden mit hilfe des proteasom sollte der proteingehalt ein dass proteine in der zelle zu hoch
- sein und das geht wie folgt es gibt rot ein protein was abgebaut werden soll es ist deshalb so in schlangenlinien
- gezeichnet weil es einfach die aminosäure sequenz sein sollen dann gibt es in blau das protein
- ubiquitin und das ubiquitin hat die funktion dass es mit hilfe verschiedener enzyme sich anders abzubauen protein
- anlagert und fungiert wie ein marker der erkannt wird vom proteasom das proteasom erkennt das ubiquitin und lagert sich an
- protein an und das ubiquitin löst sich wieder und das proteasom hydro visiert das protein und führt zu dessen abbauen
- zusammenfassend lässt sich sagen dass prinzipiell an jeder stelle auf dem weg der dna zum funktionsfähigen protein die
- genaktivität reguliert werden kann zweitens an unterschiedlichen stellen sind unterschiedliche mechanismen aktiv
- die wir gerade alle besprochen haben und drittens die regulation der genaktivität ist wichtig jede zelle muss ihre
- korrekte spezialisierte funktion aufnehmen und aufrechterhalten eine leberzelle hat eine andere funktion
- als eine muskelzelle und um das zu gewährleisten müssen bestimmte proteine genau zum richtigen zeitpunkt und in den
- passenden zellen produziert werden und die effektivste regulation erfolgt dabei oft konstruktions ebene
- je früher die zelle in den prozess der protein biosynthese eingreift desto weniger energie verbraucht sie anhand
- der tabelle könnt ihr nochmal entnehmen zu welchem zeitpunkt der protein biosynthese welcher prozess welche
- auswirkungen auf die genexpression hat [Musik]
Zum Nachlesen
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