Overview
In der Vorlesung werden Transkriptionsfaktoren definiert, deren Rolle bei der Transkription erläutert und deren Funktionsweise sowie Unterschiede zwischen Eukaryoten und Prokaryoten besprochen.
Was sind Transkriptionsfaktoren?
- Transkriptionsfaktoren sind regulatorische Proteine, die die Transkription in eukaryotischen Zellen steuern.
- Sie können die Transkriptionsrate erhöhen (Aktivierung) oder hemmen (Repression).
Funktion der Transkriptionsfaktoren
- Die Transkription ist der erste Schritt der Proteinbiosynthese, bei dem DNA in Prä-mRNA umgeschrieben wird.
- Transkriptionsfaktoren regulieren, welche Gene wann und wie stark exprimiert werden.
- Sie verhindern unnötige Proteinproduktion und sparen so Energie.
- Differenzierte Zellen (z. B. Muskel- oder Leberzellen) benötigen spezifische Proteine und werden entsprechend reguliert.
Mechanismus der Transkriptionsregulation
- Für den Start der Transkription muss die RNA-Polymerase an den Promotor binden.
- Transkriptionsfaktor IID bindet zuerst an die TATA-Box (Bereich mit hohem Adenin- und Thymingehalt) im Promotor.
- Weitere Transkriptionsfaktoren (z. B. A und B) binden daran, bevor die RNA-Polymerase starten kann.
- Fehlen Transkriptionsfaktoren, findet keine Transkription statt.
Weitere regulatorische Sequenzen
- Regulatorische Proteine können an Enhancer (Aktivator-Proteine) oder Silencer (Repressor-Proteine) binden.
- Enhancer erhöhen, Silencer hemmen die Transkriptionsrate.
- Diese Sequenzen können nah oder weit (bis 20.000 Basenpaare) vom Promotor entfernt liegen.
- Durch DNA-Biegung können entfernte Sequenzen mit dem Transkriptionskomplex interagieren.
Prokaryoten vs. Eukaryoten
- Transkriptionsfaktoren gibt es nur in Eukaryoten.
- Prokaryoten regulieren die Genexpression beispielsweise über das Operon-Modell.
Key Terms & Definitions
- Transkriptionsfaktor — regulatorisches Protein, das die Transkription von Genen steuert
- Promotor — DNA-Abschnitt, an dem die Transkription beginnt
- TATA-Box — spezielle Sequenz im Promotor mit viel Adenin und Thymin
- Enhancer — regulatorische DNA-Sequenz, die die Transkriptionsrate erhöht
- Silencer — regulatorische DNA-Sequenz, die die Transkription hemmt
- RNA-Polymerase — Enzym, das DNA in mRNA umschreibt
Action Items / Next Steps
- Weitere Details zur Transkription und Translation in den Folgevideos anschauen
- Bei Bedarf eigenes Video zum Operon-Modell der Prokaryoten ansehen