530 likes | 550 Views
The pathway of gene expression. תהליך עיבוד ה- RNA. גואניל טראנספראז מעביר G לקצה ה-5' של ה RNA. בתאים אוקריוטים ל mRNA מוסף מבנה CAP בקצה ה-5'. גואניל 7 מתיל טראנספראז. גואניל טראנספראז. 2'- O -מתיל טראנספראז. פוליאדנילישן סיגנל. CAP.
E N D
The pathway of gene expression תהליך עיבוד ה-RNA
בתאים אוקריוטים לmRNA מוסף מבנה CAP בקצה ה-5' גואניל 7 מתיל טראנספראז גואניל טראנספראז 2'-O-מתיל טראנספראז
פוליאדנילישן סיגנל CAP פולי A פולימראז - אינזים המוסיף נוקלאוטידים ללא template
Capping, poly A, splicing • mRNA processing sum
אינטרונים אקסונים
רצפים שמורים פוליפרימידין טראק
גן הבטא גלובין ההומני
הכמיה של ראקצית ה-splicing lariat ראקציה דו-שלבית המורכבת משתי ראקציות טראנס-אסטרפיקציה עוקבות
האם ניתן לכתוב תוכנת מחשב שתאתר את האינטרונים בתוך הגן? • 1. כן, התוכנה צריכה לחפש צמדי נוקלאוטידיםAG and GT. • 2. לא, יש הרבה צמדי נוקלאוטידים AG and GT. • שאינם splice site. • 3. כן, בתנאי שהמרחק בין AG לבין ה-GT אינו עולה על 300 נוקלאוטידים. • 4. כן, בתנאי שהמרחק בין AG לבין ה-GT אינו עולה על 1500 נוקלאוטידים.
ראקציית הספליסינג מתרחשת בתוך קומפלקס שמכיל רנא וחלבון – נקראת ספליסוזום . ראקצית הsplicing 50-100 חלבונים U1, U2, U4, U5, U6 snRNP Small nuclear ribonucleoprotein סנרפס
Pre-mRNA splicing involves 5 small nuclear RNAs (snRNAs) U5 U1 חוט השידרה של ראקציית הספליסינג הינה הדרך בה חמשת המולקולות של הרנא עוברות אינטראקציה אחת עם השניה ועם הרצפים השמורים על מנת לאפשר את ראקציית הספליסינג. U2 U6 orange-interaction with the 5’ splice site green-interaction with the branch site blue-interaction between U2 and U6 tan-Sm-binding site (PuAU4-6GPu) flanked by two stem-loop structures U4
Systemic Lupus Erythematosus (SLE) Lupus is a type of immune system disorder known as an autoimmune disease. In autoimmune diseases, the body harms its own healthy cells and tissues. This leads to inflammation and damage of various body tissues. Lupus can affect many parts of the body, including the joints, skin, kidneys, heart, lungs, blood vessels, and brain. Although people with the disease may have many different symptoms, some of the most common ones include extreme fatigue, painful or swollen joints (arthritis), unexplained fever, skin rashes, and kidney problems. Lupus is also known as a rheumatic disease. The rheumatic diseases are a group of disorders that cause aches, pain, and stiffness in the joints, muscles, and bones.
Capping, poly A, splicing • mRNA processing sum
Splicing of pre-mRNA movie PloA spliceosome
spliceosome מעגל מחזורי של ראקציית השיחבור ספליסוזום
אבולוציה של ה snRNP אינטרונים אוטוקטליטים
כ-15% מהמוטציות שגורמות למחלות גנטיות נמצאות האזורים חשובים לראקצית ה-splicing Untreated βthalassemia
Human genome 2.91 billion base pairs 21,000 genes 1.5% exons (127 nucleotides) 24% introns (~3,000 nucleotides) 75% intergenic (no genes) Average size of a gene is 27,894 bases Contains an average of 8.8 exons Titin contains 234 exons.
Gene number C. elegans 19,000~ Drosophila melanogaster ~13,600 Arabidopsis thaliana 25,500~ Mouse ~21,000 Homo Sapiens ~21,000 Rice (Oryza sativa) ~50,000
Compared to worm and fly, human has shorter exons and longer introns on the extremes of the distribution 150 nt – drosophila 125 nt – Ciona intes. 119 nt - human
5000 genes 234 introns Multi-introns genes 7.8 introns per gene
Alternative splicing Alternative splicing פוליפרימידין טראק 40% 18% 8% ? 3% איזופורם
1 18 איזופורמים כ-90% מהגנים שלנו עוברים אלטרנטיב ספליסינג
Alternative splicing regulate pro or anti apoptotic pathways. pro-apoptotic anti-apoptotic
כיצד מערכת השיחבור בוחרת את גבולות האקסון-אינטרון RRM – RNA Recognition Motif
mRNA transport from the nucleus to the cytoplasm mRNA גרעין תעלה Nucleopore ממברנת הגרעין ציטופלזמה
מבנה ה- nucleopore גרעין ציטופלזמה RNP
Protein import to the nucleus • mRNA movment mRNA mov חלבונים המיועדים לגרעין צריכים להכיל רצף חומצות אמינו הנקרא Nuclear localization signal (NLS).
גרעינון Nucleoli or Nucleolus
tRNA processing CCA adding enzyme RNase P
Transport from the nucleus to the cytoplasm • Precursor ribosomal RNA processing (pre-rRNA) • tRNA processing
Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome
How are short exons recognized within vast intron oceans? Schwartz et al., Nature SMB, 2009
What drives nucleosomes to exons? Nucleosome positioning is dependent on nucleotide composition Eran Segal from the WIC