Microbiologie 2

• Constitutief


  Eiwitten of RNA die (bijna) altijd nodig zijn in de cel komen op deze manier tot expressie
• Manieren om de functie van eiwitten te reguleren

  • Activiteit van een enzym of eiwit
  • Hoeveelheid van een enzym of eiwit
• Transcriptie bacteriën


  1. DNA RNA, gaat met behulp van RNA-polymerase

  2. Het Sigma factor herkent de promotor en bindt hier samen met het RNA-polymerase

  3. Het Sigma factor laat los en transcriptie begint en de RNA-keten groeit

  4. Wanneer de terminatie site is bereikt stopt de RNA-keten met groeien en laten het RNA-polymerase en nieuwgevormde RNA-keten los
• Operon


  Een groep van gerelateerde genen die samen worden afgeschreven
• UTR


  Untranslated region, wordt niet afgeschreven tot een eiwit
• DNA-bindingseiwitten (Transcriptiefactoren)

  • Binden het DNA-sequentie specifiek
  • Binden in prokaryoten over het algemeen langere DNA-sequenties
  • Vaak dimeren
  • Herkennen vaak inverted repeats
• Domeinen van DNA-bindingseiwitten

  • Helix-turn-helix
  • Zinc finger
  • Leucine zipper
• Transcriptionele activator

  Stimulatie van transcriptie
• Repressor


  Remming van transcriptie
• Vormen van transcriptionele regulatie

  • Negatieve controle
  • Positieve controle
  • Globale controle
• Negatieve controle (Repressie)


  Het enzym dat nodig is om de reactie te katalyseren waarbij een specifiek product ontstaat wordt alleen gemaakt wanneer er behoefte is aan het product
• Negatieve controle (Repressie)


  • Arginine operon
• Negatieve controle (Inductie)


  Het enzym dat nodig is om een bepaalde reactie te katalyseren wordt alleen gemaakt als het substraat aanwezig is
• Negatieve controle (Inductie)


  • Lac operon
• Positieve controle


  Activatie van binding RNA-polymerase aan DNA. Transcriptie hangt af van de binding van een activator eiwit aan het DNA
• Positieve controle


  • Maltose operon
• Activator eiwit


  • Helpt RNA-polymerase de promotor te herkennen en transcriptie te beginnen door DNA-structuur te wijzigen of directe interactie met RNA-polymerase
• Globale controle (Cataboliet repressie)


  Reguleert het gebruik van koolstofbronnen wanneer er meerdere aanwezig zijn. Wanneer glucose aanwezig is wordt de afbraak van andere koolstofbronnen onderdrukt
• Diauxic growth


  Groei – Lag fase – Groei. Ontstaat door het gebruik van een koolstofbron – koolstofbron raakt op – gebruik van nieuwe koolstofbron die eerst nog moet worden aangebroken/afgebroken
• Werking van cataboliet repressie

  1. Cyclisch AMP (cAMP, regulerend nucleotide) bindt aan cyclisch AMP-receptor eiwit en bindt samen met RNA-polymerase aan promotor op DNA

  2. Glucose inhibeert de vorming van cAMP dus, veel glucose weinig cAMP

  3. DNA-streng wordt afgelezen en er ontstaat lacI, lacZ, lacY en lacA

  4. LacI is een actieve repressor die kan binden aan de operator en zo de transcriptie blokkeert
• Inducer


  Een substantie die enzymsynthese in gang zet
• Corepressor


  Een substantie die enzymsynthese onderdrukt
• Effectors


  Substanties die een effect hebben op de enzymsynthese
• Operon


  1 mRNA codeert voor meerdere genen. 1 Promotor sequentie
• Regulon


  Meerdere operons worden gereguleerd door een enkel regulatory protein
• Twee componenten regulatie systemen

  • Eenvoudige signaaltransductie route (niet in archaea en eukaryoten)
• Sensor kinase eiwit


  • Membraaneiwit, Histidine kinase, Ontvangen een signaal en fosforyleren zichzelf bij een histidineresidu
• Respons regulator eiwit


  • Vaak DNA-bindingseiwit (positieve of negatieve regulatie), In cytoplasma, Fosfaat van sensor kinase eiwit wordt hierop overgebracht
• Twee componenten regulatie systemen

  • Regulatie buitenmembraan eiwitten
• Werking van twee componenten regulatie systemen

  1. Verandering in osmotische druk EnvZ autofosforyleert en geeft fosfaatgroep aan OmpR OmpR-P

  2. Lage osmotische druk OmpR-P onderdrukt transcriptie van OmpC activeert transcriptie van OmpF gen

  3. Hoge osmotische druk OmpR-P onderdrukt transcriptie van OmpF en activeert transcriptie van OmpC
• Chemotaxis


  Beweging in reactie op chemicaliën. Regulatie van activiteit van flagellen i.p.v. transcriptie
• Hypothese chemotaxis


  • Geen attracktent Random bewegen
  • Wel attractent Gestuurde beweging. Langere runs en minder vaak tumbles
  • Bacterie detecteert verschil in concentratie i.p.v. de absolute concentratie
• Onderdelen chemotaxis


  • Methyl-accepting chemotaxis proteins (MCPs) dient als sensory eiwit
  • CheA is een sensor kinase voor chemotaxis
  • CheY is een respons regulator
• Werking respons chemotaxis


  1. MCP bindt aan een chemische stof en er vindt conformationele verandering plaats. Dit leidt via CheW tot autofosforylatie van CheA CheA-P

  2. Attractants verlagen de mate van autofosforylatie van CheA
• extra verdienen?
• Wel attractent


  • Gestuurde beweging. Langere runs en minder vaak tumbles.
• Bacterie


  • Detecteert verschil in concentratie i.p.v. de absolute concentratie.
• Attractents en repellents


  • Worden gedetecteerd door chemoreceptoren.
• Onderdelen


  • Methyl-accepting chemotaxis proteins (MCPs)
  • CheA
  • CheY
• Methyl-accepting chemotaxis proteins (MCPs)


  Dient als sensory eiwit. Kunnen attractents of repellents direct en indirect (door interacties met periplasmatische bindingseiwitten) binden.