4. Signalwege und Transk.word

3. Genexpression und Signalwege
Typen der Genexpression
Eigenschaften der Genexpression (Dia:38) Drei wichtige Merkmale der Gen expression sind reguliert:
(1) Wenn ein Genprodukt (RNA, Protein) während der Embryogenese oder nach der Geburt produziert
wird ,(2) wieviel von einem Genprodukt produziert wird; (3) in welchem Gewebe es exprimiert wird.
Typen der Genexpression (Dia: 39)
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1. Konstitutiv (ununterbrochen) – z.B. „housekeeping genes“
2. Induziert
2a. Nahrungsmaterial-induziert: Glukose in Leberzellen
2b. Stress: Hitzeschock, osmotischer Schock (Salz)
2c. Zellkommunikation-induziert: Hormone, Wachstumsfaktoren
2d. Entwicklungsbedingt reguliert
Genexpression und Signalwege
Zellkommunikation-induzierte Genexpression (Dia: 40) Zellen kommunizieren miteinander öfters über
Signalmoleküle. Ein Signalmolekül kann an einen Rezeptor binden, dabei eine streng regulierte Kaskade
von biochemischen Vorgängen, genannt Signal transduktion. Alternativ können Signalmoleküle die Zelle
betreten und ihre Effekte im Zytoplasma oder im Nukleus ausüben. Es gibt drei Grundtypen. Sie können
Transkriptionsfaktoren sein, dabei direkten Einfluss auf die Genexpression ausüben, oder einen
Transkriptionsfaktor binden oder einen Cofaktor, der einen Effekt auf einen Transkriptionsfaktor ausübt
durch multiple Stufen. Der intrazelluläre Bindungspartner eines Signalmoleküls wird Rezeptor genannt.
Steroidhormonaktivierung (Dia: 41,42) Glucocorticoidrezeptoren befinden sich im Zytoplasma im
inaktivem Zustand (hsp29 chaperon hemmt). Steroidhormone dinden und dislozieren hsp29, was inder
Bildung eines Dimers (zweier Untereinheit) resultiert, das dann den Nukleus betritt und an das Response
DNA Element bindet (GRE: glucocorticoid response element) und die Transkription startet.
Interferon-γ activation (Dia: 43) Die Bindung von Interferon (IFN)-γ zu seinem Receptor induziert die
Aktivation von JAK-kinase, was wiederum den STAT-Transkriptionsfaktor phosphorilliert. Die so aktivierte
STAT-1α formt ein Dimer, wandert in den Zellkern und inditiert die Transkription von Genen, die die
entsprechenden Respons-Elemente besitzen. (alternative terms for response elements: recognition sequences, motives,
consensus sequences)
Schnelle und langsame Signalwege (Dia: 44) Die rasche Veränderung der Zellaktivität durch einen
Signaltransduktionprozess ist mit keiner Veränderung in der Genexpression verbunden. Im Gegensatz, die
langsame Veränderung der Zellaktivität durch einen Signalweg ist mit einer Veränderung in der
Genexpression verbunden. Dabei ist einer der regulatorisches Proteine ein Transkriptionsfaktor, der
bestimmte Regionen der regulatorische Gene (6) bindet, und induziert die Veränderungen in der
Genexpression (7). Die neu gebildeten regulatorischen Proteine (8) verursachen eine Änderung des Status
der Zelle (9).
Meine Notizen
EXTRA Anforderung
Vorlesung 8.
Boldogkői Zsolt ©