Genregulation bei Eukaryoten (Transkriptions- und Translationsebene) [Genetik, Oberstufe]
TeacherToby
https://www.youtube.com/watch?v=C4jJSoESriw

Transkript (automatisch erstellt)

0:05 in diesem video möchte ich euch einen überblick darüber geben wie die aktivität von eukaryoten gen reguliert
0:11 werden kann und gene sind ja abschnitte der dna die bestimmte proteine bausteine kodieren beziehungsweise proteine
0:17 herstellen und sie machen das über den weg der biosynthese und prinzipiell kann die genexpression an jedem einzelnen
0:24 punkt der protein biosynthese reguliert werden also zum beispiel vor der transaktion da spielen vor einigen dna
0:30 methylierung und tristan akzentuierung unter anderem eine wichtige rolle vor beziehungsweise während der transaktion
0:36 und durch transkriptionsfaktoren nach der transaktion aber vor der translationalen aber auch während und
0:45 nach der transaktion kann darüber entschieden werden ob das exprimiert gehen in form eines aktiven protein
0:51 schuldig oder das protein notfalls noch abgebaut wird zb durch das proteasom in der natur werden gene vor allem oft ganz
0:59 fraktionsebene reguliert diese ebene ist die wichtigste und das macht auch sinn denn es ist ja viel effektiver selektiv
1:06 die transaktion zu hemmen anstatt das gehen zu transkribieren die mma zu transportieren und dann das protein
1:12 abzubauen oder zu hemmen nachdem man da so viel energie reingesteckt hat in diesem video möchte ich auf jeden
1:18 einzelnen schritt eingehen allerdings nicht auf jedem schritt gleich detailliert das würde den zeitlichen
1:24 rahmen des videos bringen vor der transaktion kann die genaktivität über zwei mechanismen
1:32 reguliert werden und gerade viel unter anderem der begriff dna mit regierung und darunter versteht man das anheften
1:38 von methylgruppen ca drei gruppen an cytosin basen in der dna und etwa 1 bis 5 der zo sin basen werden auf diese art
1:46 chemischen modifiziert und neben der base cytosin liegt immer die base kuranyi und die modifikation ist sehr
1:55 häufig im chor motor region vorzufinden gut jetzt stellt sich die frage welche auswirkungen hat jetzt die dna
2:01 methylierung und diese methylgruppen ziehen weitere proteine an die an die mittel ihre dna binden und diese
2:09 proteine sind generell an der repression der transaktion beteiligt unterdrücken diese also und durch diese vielen
2:14 proteine liegt dieser abschnitt auch so verpackt vor dass dieser in aktiv für die transaktion es also merken dna
2:22 methylierung führt zur hemmung der transaktion seinem zweiten mechanismus wird die chromatin struktur verändert
2:28 und kroatien ist das material aus dem die chromosomen bestehen meint also nicht nur die dna sondern auch proteine
2:35 vor allem ist ohne die dna aufwickeln und je nachdem wie locker oder verpackt die chromatin struktur vorliegt so kann
2:41 entweder die transaktion gefördert oder gehemmt werden und zum einen ist dort die histone acetylierung zu nennen das
2:49 anheften von acetyl resten an diese richtung ändern führt dazu dass das chromatin meist aufgelockert vorliegt
2:56 und aktiv für die transaktion freuen also es tonart regierung fördert die trans dazu dahingegen führt die histone
3:05 methylierung dazu dass das chromatin sehr kompakt vorliegt und ähnlich über der dna methylierung gültiges tor
3:12 methylierung dazu dass die transaktionen gehemmt wird diese beiden mechanismen sind so genannte epigenetische
3:19 regulationsmechanismen heißt über über der genetik das meint einfach dass die genexpression beeinflusst wird ohne dass
3:27 die dna sequenz verändert wird diese vorgänge sind reversibel können also auch rückgängig gemacht haben und diese
3:34 beiden mechanismen sind so komplex dass sie ausführlich einem weiteren video über die epigenetik nochmal detailliert
3:39 aufgegriffen werden für einen ersten überblick sollte diese informationen aber reich vor ort während der
3:47 transkription kann ebenfalls regulatorisch eingegriffen werden über sogenannte transkriptionsfaktoren das
3:52 und regulatorische proteine eigentlich ist für den startet konstruktion die promoter wichtig an dem
4:00 die er im abo die nase binden und somit die konstruktionen gang setzt aber die emma polymerase die kann ich einfach an
4:06 den promoter finden dafür müssen eben diese transkriptionsfaktoren vorhanden seien
4:11 und diese transkriptionsfaktoren die binden an die ta ta boxee box nennt sich die box aufgrund des hohen anteils an
4:18 adenin und team in basel und als erstes bindet das regulatorische protein tf transkriptionsfaktor idee an die ta ta
4:28 box wodurch sich sowohl die struktur des proteins als auch der dna verändert und das erlaubt wiederum die bildung
4:35 weiterer transkriptionsfaktoren wenn sie jetzt hier einfach mal inskription spectra und b und erst wenn mehrere
4:42 proteine an diesem komplex gebunden sind dann dna polymerase an und startet die transaktion
4:49 zusätzlich zum promoter gibt es weitere kurze dna sequenzen an den regulatorische proteine binden können
4:55 und diese proteine die interagieren mit der rna polymerase und können die transaktions rate entweder erhöhen oder
5:01 auch hemmen diese können in der nähe des promoters liegen die können aber auch 20.000 basenpaare entfernt liegen und zu
5:08 unterscheiden sind positive regulatoren das sind sogenannte enhancer sequenzen und an diese in helsa sequenzen binden
5:17 akribischer proteine durch diese wird die transaktions rate erhöht und es gibt auch die negativen regulatoren
5:24 sogenannte silent sequenzen und dann diese sequenzen adresse proteine und da steckt ja irgendwie schon der name dran
5:30 re presse unterdrücken die unterdrücken die transaktions rate und wie machen die das wenn diese aktivator oder dieser
5:38 erpresser proteine an die sequenzen binden können diese interagieren mit der rna polymerase und verursachen dadurch
5:46 eine biegung der dna so dass halt auch weit entfernte enhancer elemente oder seilen zemente mit dem transaktions
5:54 komplex in kontakt treten können [Musik] die nächste regulation erfolgt zeitlich
6:02 nach der transaktion und die dna die wohl nun im pre mma transkribiert und die prämie die besteht noch aus sechs
6:10 songs und in trance und die exxon sinti kodierenden bereiche die also später auch für die proteine kodieren und die
6:16 in trance die nicht codierenden bereiche und durch die prozessierung werden die in franz herausgeschnitten so dass die
6:23 rna nur noch auskurieren den bereichen dem ex1 besteht nehmen wir mal an dass die pre mma für
6:32 das protein insulin kotiert also das hormon der bauchspeicheldrüse das den blutzuckerspiegel reguliert und da die
6:39 es sonst nur die relevanten informationen enthalten steht der name insulin jetzt in diese nexans drin und
6:46 was passiert jetzt wenn zum beispiel vom beginn des ersten and runs bis zum ende des zweiten instanz ist würde das
6:54 ergebnis wäre ein vollkommen neues protein und die funktion des eigentlichen protein es ginge verloren
6:58 wie man jetzt auch anhand des namens erkennen kann der dort steht und diesen vorgang den nennt man alternatives
7:06 preisen das alternative blasen kann ein zielgerichteter vorgang seien bei dem aus einem einzigen gehen eine ganze
7:13 familie verschiedener proteine entstehen kann ziemlich interessant ist auch dass wissenschaftler lange zeit davon ausging
7:20 dass sie bei menschen zwischen 80.000 bis 150.000 protein codierenden gene finden würden und zu ihrer überraschung
7:28 waren es aber nur 24.000 thema so dass die vielfalt an protein auf alternative splice vorgänger zurückzuführen ist und
7:35 etwa die hälfte unserer gene unterliegt dem alternativen zu lassen es wird sogar darüber diskutiert ob
7:41 unterschiedlich komplexe verhaltensweisen mit hilfe des alternativen preisen erklärt werden
7:46 können so sind zum beispiel die genome von mensch und schimpanse etwa gleich groß aber im menschlichen gehirn kommt
7:52 es zu viel mehr alternativen splice vorgänger als mensch im pansen nur ein paar kurze sätze zur micro ma
8:02 die ebenfalls regulatorisch einwirken kann auf die genexpression kommt allerdings nur relativ selten vor
8:08 untersuchungen haben gezeigt dass auch ein paar nicht kodierende bereiche nämlich dann die infront bereiche
8:15 transkribiert werden und in diesem fall entstehen ganz kurze sequenzen von mrsa sogenannte mikro rna die dennoch für
8:23 kein proteine kodieren denn sind ja wie gesagt die nicht codierenden bereiche und demnach muss
8:31 die mikro rna eine andere funktion erfüllen und es gibt verschiedene proteinkomplexe die schneiden dna und
8:37 dirigieren bzw bringen sie zu einer ziel mrsa zu der sie komplementär sind und deshalb die transaktion blockieren
8:45 können die methode der rna-interferenz bei der die transaktionen der mma ebenfalls gehemmt wird wird an dieser
8:54 stelle ausgeklammert auch nur ganz kurz selbst nach der protein biosynthese kann das entstandene
9:04 protein noch abgebaut werden mit hilfe des proteasom sollte der proteingehalt ein dass proteine in der zelle zu hoch
9:11 sein und das geht wie folgt es gibt rot ein protein was abgebaut werden soll es ist deshalb so in schlangenlinien
9:19 gezeichnet weil es einfach die aminosäure sequenz sein sollen dann gibt es in blau das protein
9:25 ubiquitin und das ubiquitin hat die funktion dass es mit hilfe verschiedener enzyme sich anders abzubauen protein
9:33 anlagert und fungiert wie ein marker der erkannt wird vom proteasom das proteasom erkennt das ubiquitin und lagert sich an
9:41 protein an und das ubiquitin löst sich wieder und das proteasom hydro visiert das protein und führt zu dessen abbauen
9:55 zusammenfassend lässt sich sagen dass prinzipiell an jeder stelle auf dem weg der dna zum funktionsfähigen protein die
10:01 genaktivität reguliert werden kann zweitens an unterschiedlichen stellen sind unterschiedliche mechanismen aktiv
10:07 die wir gerade alle besprochen haben und drittens die regulation der genaktivität ist wichtig jede zelle muss ihre
10:14 korrekte spezialisierte funktion aufnehmen und aufrechterhalten eine leberzelle hat eine andere funktion
10:20 als eine muskelzelle und um das zu gewährleisten müssen bestimmte proteine genau zum richtigen zeitpunkt und in den
10:28 passenden zellen produziert werden und die effektivste regulation erfolgt dabei oft konstruktions ebene
10:34 je früher die zelle in den prozess der protein biosynthese eingreift desto weniger energie verbraucht sie anhand
10:41 der tabelle könnt ihr nochmal entnehmen zu welchem zeitpunkt der protein biosynthese welcher prozess welche
10:47 auswirkungen auf die genexpression hat [Musik]