the pathway of gene expression
Post on 13-Jan-2016
59 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
The pathway of gene expression
RNAתהליך עיבוד ה-
מעביר טראנספראז -Gגואניל ה ה' 5לקצה RNAשל
ל אוקריוטים מבנה mRNAבתאים -CAPמוסף ה '5בקצה
מתיל 7גואניל טראנספראז
2-'O-מתילטראנספראז
טראנספראז גואניל
ללא - פולימראז Aפולי נוקלאוטידים המוסיף templateאינזים
CAPסיגנל פוליאדנילישן
Alternative polyadenylation
, , Capping poly A splicing
•mRNA processing sum
The pathway of gene expression
שיחבור
אינטרונים
אקסונים
רצפים שמורים
פוליפרימידין טראק
גן הבטא גלובין ההומני
של הכמיהראקצית
splicingה-
- שלבית דו ראקציהראקציות משתי המורכבת
עוקבות- אסטרפיקציה טראנס
lariat
האם ניתן לכתוב תוכנת מחשב שתאתר את האינטרונים בתוך הגן?
. כן, התוכנה צריכה לחפש צמדי 1•.AG and GTנוקלאוטידים
.AG and GT. לא, יש הרבה צמדי נוקלאוטידים 2•.splice siteשאינם • אינו GT לבין ה-AG. כן, בתנאי שהמרחק בין 3•
נוקלאוטידים.300עולה על אינו GT לבין ה-AG. כן, בתנאי שהמרחק בין 4•
נוקלאוטידים.1500עולה על
וחלבון – רנא שמכיל קומפלקס בתוך מתרחשת הספליסינג ראקצייתספליסוזום נקראת
.
Small nuclear ribonucleoprotein
סנרפס
ה splicingראקציתחלבונים 50-100
U1, U2, U4, U5, U6snRNP
U1
U2
U4
U5
U6
Pre-mRNA splicing involves 5 small nuclear RNAs (snRNAs)
orange-interaction with the 5’ splice sitegreen-interaction with the branch siteblue-interaction between U2 and U6tan-Sm-binding site (PuAU4-6GPu) flanked by two stem-loop structures
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.
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
מעגלמחזורי
של ראקציית השיחבור
ספליסוזום
The network of RNA interactions in the spliceosome
snRNPאבולוציה של ה
אינטרונים אוטוקטליטים
Untreated β thalassemia
מהמוטציות שגורמות למחלות גנטיות נמצאות האזורים חשובים 15%כ-splicingלראקצית ה-
Treatment of thalassemia major
antisense
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.
Human genome
Gene number
Arabidopsis thaliana
25,500~
Drosophila melanogaster
~13,600
C. elegans 19,000~
Rice (Oryza sativa)
~50,000
Mouse~21,000
Homo Sapiens~21,000
Compared to worm and fly,
human has shorter exons
and longer introns on the
extremes of the distribution
150 nt – drosophila125 nt – Ciona intes.
119 nt - human
5000 genes
234 introns
Multi-introns genes
7.8 introns per gene
88%זהות של ברצף
האקסונים בין אדם לעכבר
Alternative splicing
פוליפרימידין טראק
40%
18%
8%
?
3%
Alternative
splicing
איזופורם
איזופורמים
1 18
אלטרנטיב 90%כ- עוברים שלנו מהגניםספליסינג
Alternative splicing regulate pro or anti apoptotic pathways.
anti-apoptotic
pro-apoptotic
כיצד מערכת השיחבור בוחרת את גבולות האקסון-אינטרון
RRM – RNA Recognition Motif
RNA processing
mRNA transport from the nucleus to the cytoplasm
גרעין
ציטופלזמה
הגרעין ממברנת
Nucleopore
mRNA
תעלה
- ה nucleoporeמבנה
ציטופלזמהגרעין
RNP
Protein import to the nucleus
• mRNA movment mRNA mov
חלבונים המיועדים לגרעין צריכים להכיל רצף חומצות אמינו .Nuclear localization signal (NLS)הנקרא
גרעינוןNucleoli or Nucleolus
rRNA processing
Pre-rRNA processing
tRNA processing CCA adding enzyme
RNase P
התא של דור זמן
.1Transport from the nucleus to the cytoplasm
.2Precursor ribosomal RNA processing (pre-rRNA)
.3tRNA 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
cttgagaactatttttctgactctagcactaaactcaaaatgtaatttcagatggaatttcctaggctcattcattttattttatttatggcttggccagtcatggatctaatcagtaacttgcaactgttgcttcaactacctctgtcctggactttccagagattggctttaagaaagaaagaggacatccctgggataagattaccatgtgtatttttatgtacagattttgaaaaacatacaaatgaatgggatctttgcttatctcttccatgtagaaaaatttattttacttctatttcaggttttcaataatgtagtaggacaagatgacatcactatatccctgttttttacacagatatattagagatgcattatcttattggaaattttaaactattcaataataaactattagtcttttagaatttctttttcctcaagtgttgataagtaactgaaagtctacaagcagacaagcagaattagtcggtggaacttcatttcttgctccatttttgtcctcagcagtagagggtggtgagatttcaacccagcctagcaggaccaataagtctggaaagaagtagctctagttcatattggcacctgctaattctagttctgaagaccatgggaaatctcttgcctatttagctcagtgatcatccaagatgggaaattcttgggctcagctgtgagggatcccaagtttatatgtaacactaatgtctcacaaatcaagaatccaagagaatcaagagactatagttcattccttatattaaattcttaggactgccaactgggtggctacagttttgggggctagaagtctgatatcaaggtgccaactggactggttccttctgaggaccacgagggcaggatctgttcaggcttgtagatggccttcttttccatgtgtcttcacattatcttcctctgtttgtatgtgtgtccaaatttcctcttctttttttttaatttagaaatttatactgtctacaagctttatatagctttagttaaaaaaaagcaaaaaaaaaaaaaaatcaaaacaaaaacagtgaagccaagacactcttccaaagtctggacccttccggccttccaaatacaagagctctggaagttgtatataccaaatttcctcttcttaaaatgtcaccagtcacattggattaaggcttaccctattaacaccattttaacttaatcacctctgtaaagaccctatctcctgatacagtcacattcggatgctcaggaagttagggtatcagtatcactatatgaatttgggagttgggggaggacacagtttagcccatgacagtcctgaatctcctttgctagatgcatgactgtgggccagtcacttcaccagttgggatactgccatctctatcagaaaaggggtttgggctaggtcatctataaagtcctttctgctctaaattgtaaatataatgagataccaacatttagtttaattgtttaaaattttagaagctaactggatgctttgctggtgtcaacactcccctttacaaaaaaaaattcggccgggcatggtggctcacgcctgtaatcccaacactttgggaggccgaggcaggcggatcacggggtcgagagattgagaccatctggccaacatggtgaaaccccgtctctactaaaaacacaaaaattagctgggcctggtggtgcacatctgtagtcccagctactcgggaagctgaggcaggagagtcacttgaacccgggaggcggagcttgcagtgagccgagatcgcgccactgcacctccagcctggcaacagagcgagactccgtctcaaaaaaataaataaataaataaaataaaataaaataaaataaaatctcactttctgtttctactgttctctcaagtacccctctgccttctgttacttctttgctgcattctgagaggaatggggtggggagcactctttcctgtagaaccccataacccatctattttcatcaatttatttgaaattcaaagccaggggttaaaatgtccactttcaatttgagatgtctaactttcagataaatctattaacatgcatttctaagtgacttttaagctaagcattttattttattgagctcgtatggaagggtaactattatacttgtataataaagtgcactttcaaaaatactcggttcaaatgtaaaataatattcgtaatattttaagacaaacctcctagaacttatatgtgtctttcttcccagagcagtctctatgggtgcctaaacaatactgcattattagatttttttcagtttataagccacacaagaaagttaacccatgtcatctctagaggcataaaaatagacagttgttctgagaaacatatctgtttattcctagttcagtaacagcgcaatgagatcctaaattatgaggtactttttgtttatcttattgtctcattggcaaccagcaactcctgttgcatttttgacatgggaatctatcagggtgtggttaataaagtacatttccatggtaagtattctttaagaaaaaataaaccaagatttcatcagagacagaaattactgcaaactgtacttaccagtttctggtgatttgtataactgagctttcaatttcaaaaattaaaaagttctctttagtgtaacatatttttgtgtccagtaattttacttcaaaaataaaagagaattttctttaccatcaaacaacgttgctgtaatgagtggtgatatatttagtcctagaggaccaaagagaaataaaatggctttgattatgctggtttaagaaaatatatccgatgaaacagaggttaatatttgtgatgtttgatttagtaaaattataagactaccaaagaaaactagaagagcaaaataaccaaaatttatataaagaattcaatgttgataattcaaaggtttagaattttttccacctttcaaatactaagttgctgttatagatttactaccattattacccagattttctattttactaaaaaataataacacagttcgttatgataaatcagtatagatctttaggctcaacacaaccctgctaccttttaaacttttttattatacaacaaacacatatgcattatcaagaaaagatgagtttagcaaaatgaagaaaaatagtcttatcaactagaaataagcaccattaaaatttctgtgtgttaaaagataatatgctgctgaaactttttttttcttgaaatgtccctcttttctttcacttttcattttcttaatccctaaccttctactgttgaattttctggaccaccgttataccccctcatcaatagggcatttttttctgcagtagctgagcacaatggtcatattgaagaaattcccttgtgggggctttgcctagaggtaaaatcctcttggccgggtgcgttggctcatgcctgtaatcccagcactttgggaagctgaggcgggagcatcttctgaggtcaggagtttgagattagcctggccaacgtggtgaaatgccgtctctactaaaaatacaaaaaattagccgtcatagtgtgcattcctgtaatcccacctactcgggaggctgaggcaggagaattgcttgaatgccggaggcagaggttgtagtgagccaagatctagattgtgccactgtgctccagcctgggtgacagagcaagactccgtctaaaacaaaacaaaacaaaacaacaacaacaaaaacaaagtaaaaccctcttcactgtgatgactctaaagcttgcttttgtctctctaaatcacaacaaaccgtttgcagtgtgatgctgtgctcaaaattgagaattctcactgactgttccaggcatctgtctactcattcttgccatgctgagggctgtcatttctcaccactgaatgcctttttttttttttttgtgcttctttttaaaagtcttttcctgtttgctttgaacttcaataaaaacagggggtaagaaggtaatatgcttttattttgtctgtggggtttttttcttccttcttttggttccttttcagatcctagctcatcaaggccatttgccacactgacactggaataagcctgaatgggggtctatatttcttccagtagttagtttaattcggtcattgagctgttgctctatttgtaaccgtcatgctagatccgagggctgactattcctgagaaagtgtggagatcctttcagactgccatggtgctagggcagagtttcagtcattatcttctgtgtctgctaattcttgcatcatttcttctactctgtaacctggttggctatgaaaagtgattcttcctcactgatgctgcaggcaatgggtgaatatccaattgttctctcaggttcttgtcatcggatacaaagaacaaatttcatgtgtccctgtttctgagaggttcaaagggagcaaatgcacagattctagcttaggatgacttccagcttctaactatttgtctgtgcattccatttcctcacccctgcgagaggttgcagtcatggtaacggctgttctgagaaattcagtgcccaaactggagggaggggaacacaaactcagcttcttcccaagcttcagggcagggctggcaagttttgccttccccgccagcaagagccctggctttaggggtcttgctacagttttcccagactggaggtcttggggctggattctggttcttagcgaattcttgccaaacacctcccctttccccagtatccatttgttttgaaggttctttgcaggcttcttgccaataattgtcttaaaacaaatggagttgtttgcatacctagatggagtaaaatatttaggaaactattctacaaatatgaaacagcccagatttgggccagaagtcctggtcctgagtctcttgttagccactcttaactgtgaattattggacaaatcatttctcgcactctgtgtaatctgtcacctgggtacttgatgatttaaaccaggaattgtggcccttctcataatactgtctcctaaatattgggtgaatttagtatatcaaggagggcagggcactatacccgtaggggactctctctctccctctgtctctttgcctttctcagatatgcatctttggtggcagacctggggttcaaaccacagttgttttgaaatttctctttccttctccactatgctccccctcactgaaactttaataataaaagtagcacacttattgggcatgtatttgttatgtgccaggttctgtgctaacagctttaagtgcattattccacgtattttcacaacaagcctgtgaggaagaggttatttccacttatagataaagaaactgagacttggagaatgtaagtgattttacccacaaacacagggcagtaagtgggaggccctgttcaccttagaacacctggcttctatcattcatggtgctgtttctagtgtggtttgaagaacctgagatccaaactgctatacaagtgacctgctgctttcttggagagagaaatctgaaagacagtggagccctcacattgtctttgcctgtgcacagcagatactgccaattttgggtgggttacacttgtttaccacgttgcttacttcagaaatcaataaaattctcttcatgcttttattttacagGTTCTTACGTCTGTTGCTAGATTATCGTCCAAAAGTGTTAATGCCCAAGTGACTGACATCAACTCCAAGGGATTGGAATTGAGGAAGACTGTTACTACAGTTGAGACTCAGAACTTGGAAGGCCTGCATCATGATGGCCAATTCTGCCATAAGCCCTGTCCTCCAGgtatgttacacaaaacatccagagattacagtgaaagtcacagttaggagtagcacatagtaatcatgactataataattttacagtttttggttcccctatattatataacataactgagagaaaaacaactatgaaattattttccaaagatgagttttatttatatttatcacgcttatttgatgtggttatggataaatttaatttacaagtgacatgcacctctgaaatgagaagactggtctatttggctccatttttttctaagcaaaaatgactcatttgtgaatatgaaagcttatcatgtcaaaactgattaggatctaccataacaatagtggaactctgaaagcaagagacttctcctcttaagggatatgtctcagcacttcccttcaatcagaaggtctctaagaaagctgtcctggcactgaagcctgcaaaatatatttgcattttgcagctgaataactagacgaataagaaaagcaacaggcagaaaccaacagcttttttttttaaatcaatactttgaagggcaaactaatttcagatcacaaatccttcaaacactggtaaattagaagctaagcaaaatgcaattgtgcaaacatttcttcaactttgagtagagttgaaaaaaggaaaatagcacatgggttcatgtgatagattaatagaacaaaaaaggactgtagtatgtttcatggttgtcctcccaggcttccagcactcaagctgtaaaacaggatgggtcctgtttgtgaaaagattctaccagtctccctgtgcttcatgtccagattttaataaccgttatggaaaaatctcccctataacccaacccatttatacttaaacccatttacacttaaatcttctccaacacgaataaagaatggcgtcctggctttattataacctgctaaacacaatcaatttgctctatgaattgaaatctttgttcataattttaaaacctaaaatgtaaattaaaatgaacaaaatatgctttgcacatcaaactgtcaaggatttttgtctattgctttttcggttttgctttgttttattttaatttaagaagtgaatgtaaattgttacaaacttttaagaaatacatttggatatatgagtcaaaaatttgaaaaaaaattttttttaacttttttttcttattattatactttaagttttagggtacacatgcacaatctgcaggttagttacatatgtatacatgtgccatgctggtgcactgcacccactaactcgtcatctagcattaggtatatctcccaatgctatccctcccccctccccccaacccactgtttatacttgctaagatagcaattaatttatacgaaaataccctgagaaaataatcaaaaataaaggaaaatattgtacacatgatatttcattatcaatatgatgtaggattccttaggtaaattctggaatatttaaagactgaaatagtatgtatcaaagtcatgttttctgatatatttctaatataatcctcaattatataaaccttcttaagtaatttccaactgatctggctggattaactgattctccctgatccgtctataaaatatcctggatggcatccaaccatgttaaatactcttcccacttcaattccctcttgttgaattttaggcttatcaatatctaagttgcttccaaatctgtttatgctcattagtgttgtgatattcatatgtaatttgattgaatattgcataaattaatgaaatacaaatacagagaaaagacagattttatttctaagaaaactaggttgagtgctttggagaattcaataaagatgagctgctaaaatgttgttgatgaattttgtgagggaaaaataaaagttaagtagtaggaaaaatcacaaaaatctctaaagccattcatagagattattggtatgtttatgttttcctttcatcaaaaacgaagggagggagggagggagggagggaggagaaaaaaagaaagaaatg
Nucleosomes mark exon-intron structure
What drives nucleosomes to exons?
Nucleosome positioning is dependent on nucleotide composition
Eran Segal from the WIC
Nucleosomes mark exon-intron structure
ChIP-seq in a nutshell
Nucleosomes mark exon-intron structure
Exon length and DNA length wrapped around nucleosomes are conserved through evolution
top related