... steht für sterol regulatory element-binding protein. Sterol regulatory element-binding protein-1 (SREBP1) und SREBP2 sind strukturell ähnliche Proteine, die eine entscheidende Rolle bei der Regulation des Cholesterinstoffwechsels haben. Sie beeinflussen nach proteolytischer Aktivierung durch MBTPS1 mit ihrer als Transkriptionsfaktor wirkenden Domäne die Transkription von über 20 Genen, die eine als Sterol Regulatory Element (SRE) bezeichnete Sequenz in ihrer Promotorregion aufweisen. Die SREBP können bei einem Abfall der Cholesterinkonzentration innerhalb der Zelle andere Gene aufregulieren und über eine vermehrte Aufnahme und eine gleichzeitig vermehrte Synthese von Cholesterin das Gleichgewicht innerhalb der Zelle wiederherstellen. In der Medizin spielen verschiedene Varianten der SREBP eine Rolle. Genvarianten des SREBP1c (Mutation in Exon 18c) können beispielsweise eine schwere Nebenwirkung (hohe Blutfettwerte und Diabetes) bei HIV-Therapien voraussagen. Das SREBP1c ist ...
Der eukaryotische Promotor ist ein Teil der Erbinformation bei Lebewesen mit Zellkern (Eukaryoten). Es handelt sich um denjenigen Abschnitt der DNA, der direkt vor dem Transkriptionsstart des jeweiligen Gens liegt und Information darüber enthält, wann und in welchem Zelltyp das jeweilige Gen exprimiert werden soll. Im Vergleich zum Promotor anderer Lebewesen ist der eukaryotische Promotor wesentlich komplizierter. Der eukaryotische Promotor ist in drei Abschnitte eingeteilt: am nächsten beim Transkriptionsstart des Gens liegt der Kernpromotor, es folgt (gegen die Leserichtung) der proximale Promotor und weiter entfernt schließlich die Enhancer sowie mögliche Locus-Kontrollregionen. Nicht bei allen eukaryotischen Genen findet man alle Abschnitte. Der Kernpromotor erstreckt sich maximal zwischen Position −37 bis +32, wenn +1 der Transkriptionsstart des Gens festgelegt wird. Im Kernpromotor finden sich häufig eine TATA-Box, und oft ein Downstream Promoter Element. Manchmal gibt es zwei ...
... beziehungsweise die englische Bezeichnung "transcriptional interference" beschreibt eine Form der Genregulation. Zur Repression eines Genes befindet sich vor dem Promotor des Gens ein zweiter Promoter. Ist dieser aktiv, lagert sich an diesen die RNA-Polymerase an und synthetisiert nichtcodierende RNA. Durch diese Transkription entsteht somit eine Art Promoter-Konkurrenz, da der dahinter liegende Promoter für die RNA-Polymerase nicht zugänglich ist. Die Transkription des eigentlichen Gens wird damit verhindert. Beschrieben wurde diese Form der Genregulation bei der Fruchtfliege Drosophila melanogaster sowie bei Hefe und dürfte auch in weiteren Organismen vorkommen. Sie scheint auch gewebespezifisch zu sein und könnte aus Retrotransposons hervorgegangen sein. Ingo H. Greger, Agustin Aranda, Nick Proudfoot: Balancing transcriptional interference and initiation on the GAL7 promoter of Saccharomyces cerevisiae. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of ...
Der Electrophoretic Mobility Shift Assay (EMSA) oder Band Shift Assay ist eine Affinitätselektrophorese und dient zum Nachweis von DNA- oder RNA-bindenden Proteinen, beispielsweise Transkriptionsfaktoren. Zur Bestimmung von Protein-DNA-Interaktionen per EMSA werden Proteine mit einem DNA-Fragment bekannter Sequenz inkubiert, bei Protein-RNA-Interaktionen entsprechend mit einem RNA-Fragment. Bei der DNA-Sequenz handelt es sich meist um einen regulatorischen Bereich eines Gens (beispielsweise eines Promotors oder Enhancers). Die Probe wird auf ein Agarose- oder Polyacrylamid-Gel aufgetragen und mittels eines elektrischen Feldes werden die Komplexe aus Protein, DNA und eventuell ein Antikörper entsprechend ihrer Größe aufgetrennt. Im Vergleich zur reinen Protein- oder DNA-Bande tritt bei der Gelelektrophorese eine Laufweitenverschiebung (engl. band shift) auf, abhängig von Ladung, Konformation und Größe des Proteinligandenkomplexes. DNA-Protein-Antikörper-Komplexe wandern langsamer als ...
Ein Transkriptionsfaktor ist in der Molekularbiologie ein Protein, das für die Initiation der RNA-Polymerase bei der Transkription von Bedeutung ist. Außerdem kann es bei der Regulation der Elongation und Termination beteiligt sein. Transkriptionsfaktoren können an die DNA binden und den Promotor aktivieren oder reprimieren. Es gibt auch Transkriptionsfaktoren, die nicht direkt an die DNA, sondern zum Beispiel an andere DNA-bindende Proteine binden. Es werden allgemeine (basale) und genspezifische Transkriptionsfaktoren unterschieden. Allgemeine Transkriptionsfaktoren als Untereinheiten der zur Transkription benötigten Proteinkomplexe übernehmen verschiedene Aufgaben und binden dabei entweder direkt an die DNA, zum Beispiel an allgemeine Motive wie Promoterelemente (etwa die TATA-Box), an die RNA-Polymerase oder an andere Proteine des Präinitiationskomplexes. Diese „basalen" Transkriptionsfaktoren treten stets als Komplexe mit anderen Proteinen auf. Durch das Binden an die DNA stellen ...
Ein ChIP-on-Chip oder ChIP-Chip (von engl. Chromatin-Immunoprecipitation Chip) ist eine biochemische Methode zur Bestimmung von Protein-DNA-Interaktionen. Der ChIP-on-Chip ist eine Kombination aus einer Chromatin-Immunpräzipitation und der Hybridisierung mit einem DNA-Microarray (synonym DNA-Chip). DNA-Protein-Interaktionen kommen bei Bindungssequenzen für Transkriptionsfaktoren, Promotoren, Enhancer, Repressoren, Silencer, Isolatoren sowie bei Bindungssequenzen für die DNA-Replikation vor. Das gereinigte rekombinante Protein wird entweder mit der gereinigten DNA vermischt (in vitro) oder das rekombinante Protein wird in vivo in einem GVO erzeugt und nach Bindung an die zelluläre DNA per Zellaufschluss freigesetzt. Daraufhin werden das Protein und die bindende DNA mit Formaldehyd reversibel quervernetzt. Durch Beschallung mit Ultraschall oder durch einen Verdau mit einer DNase aus Micrococcus sp. wird die DNA fragmentiert. Anschließend erfolgt eine Immunpräzipitation der vernetzten ...
Der Net Promoter Score (NPS) bzw. Promotorenüberhang ist eine Kennzahl, die mit dem Unternehmenserfolg (in bestimmten Branchen) korreliert. Die Methode wurde von Satmetrix Systems, Inc., Bain & Company und Fred Reichheld entwickelt. Berechnet wird der Net Promoter Score durch die Differenz zwischen Promotoren und Detraktoren des betreffenden Unternehmens. Der Anteil der Promotoren und Detraktoren wird ermittelt, indem einer repräsentativen Gruppe von Kunden ausschließlich die Frage gestellt wird: „Wie wahrscheinlich ist es, dass Sie Unternehmen/Marke X einem Freund oder Kollegen weiterempfehlen werden?" Gemessen werden die Antworten auf einer Skala von 0 (unwahrscheinlich) bis 10 (äußerst wahrscheinlich). Als Promotoren werden die Kunden bezeichnet, die mit 9 oder 10 antworten. Als Detraktoren werden hingegen diejenigen angesehen, die mit 0 bis 6 antworten. Kunden, die mit 7 oder 8 antworten, gelten als „Indifferente". Der Net-Promoter-Score wird nach folgender Formel berechnet: NPS = ...
Die TATA-Box, auch Goldberg-Hogness-Box, ist eine 1978 von Michael L. Goldberg und David S. Hogness gefundene DNA-Sequenz in der Promotorregion eines Gens, zur Genregulation der Transkription bei Eukaryoten. Auch in Archaeen findet sich die TATA-Box. In Bakterien gibt es eine vergleichbare Sequenz, die Pribnow-Box genannt wird. Für das Ablesen der DNA und das Erzeugen der RNA (Transkription) muss der in RNA umzusetzende Teil vor der codierenden Sequenz (im Promotor) bestimmte „Markierungen" aufweisen. Erst dadurch können die notwendigen Proteine für diesen Schritt an die DNA binden. Dies geschieht über die sogenannte TATA-Box. Die Bezeichnung TATA stammt von der Abkürzung für die Basen-Sequenz T(hymin)-A(denin)-T(hymin)-A(denin). Eine Box ist ein in der Molekularbiologie üblicher Begriff für einen definierten, bekannten Bereich, einen in der Regel funktionellen Abschnitt im Genom. Die TATA-Box dient als Ausgangspunkt beziehungsweise Startpunkt für die Assemblierung allgemeiner ...
Die Pribnow-Box, auch Pribnow-Schaller-Box, ist ein 1975 von David Pribnow und Heinz Schaller gefundenes Promotor-Element zur Genregulation der Transkription, also der Umschreibung eines Gens von DNA in RNA, bei Bakterien und Bakteriophagen. Die Pribnow-Box ist eine DNA-Sequenz in der Promotor-Region prokaryotischer Gene mit der Konsensussequenz 5'-TATAAT-3'. Diese Sequenz findet sich etwa 10 Basenpaare vor dem Transkriptionsstartpunkt, weshalb diese Region auch als −10-Region des Promotors bezeichnet wird. In Eukaryoten gibt es eine vergleichbare Sequenz, die TATA-Box genannt wird. Häufigkeit des Vorkommens der jeweiligen Base: 1977 waren insgesamt 21 Promotorsequenzen bekannt, bei denen sich die obige Konsensussequenz findet. Der Abstand zum Transkriptionsstartpunkt beträgt fünf bis sieben Basenpaare. Der prokaryotische Promotor setzt sich des Weiteren aus einer −35-Region (35 Basenpaare vor dem Transkriptionsstartpunkt liegende Sequenz) und eventuell weiteren regulativen Elementen ...
Der Begriff Expressionskassette bezeichnet ein DNA-Segment, das für die Synthese einer RNA verantwortlich ist. Eine solche „Kassette" besteht aus folgenden Elementen: Promotor (essentiell für den Start der Transkription von DNA in RNA) Ribosomen-Bindungsstelle (soll als Endprodukt ein Protein hergestellt werden, muss die zugehörige mRNA über eine Bindungsstelle für die Proteinbiosynthese verfügen) Proteincodierende Sequenz (soll als Endprodukt ein Protein hergestellt werden, muss die RNA über ein Startcodon, eine codierende Sequenz und ein Stopcodon für die Proteinsynthese verfügen) Terminator (bewirkt die Beendigung der Transkription von DNA in RNA) Bis auf den Promotor kann bei der künstlichen Konstruktion auf alle oben genannten Elemente verzichtet werden, wenn sie für das entsprechende Produkt nicht notwendig sind. Ohne einen Promotor lässt sich jedoch keine Expressionskassette erstellen. G.P. Rédei: Encyclopedia of Genetics, Genomics, Proteomics, and Informatics. Springer, ...
Mit Hilfe des GAL4/UAS-Systems (auch UAS-GAL4-System) können beliebige klonierte Gene gezielt in bestimmten Zellen oder Geweben exprimiert werden. GAL4 ist ein hefespezifischer Transkriptionsfaktor, der unter der Kontrolle eines schwachen Promotors steht und für das Protein GAL4 codiert. Zur Expression wird ein weiterer Promoter oder Enhancer benötigt. Das Protein GAL4 bindet spezifisch an die so genannte UAS (Upstream Activating Sequence), wodurch ein downstream gelegenes Zielgen aktiviert wird. Dies kann z. B. das Gen für das grün fluoreszierende Protein GFP, oder ein zu untersuchendes Gen sein. Entwickelt wurde das GAL4/UAS-System von Andrea Brand und Norbert Perrimon an der Harvard Medical School für den Modellorganismus Drosophila melanogaster und erstmals 1993 in Development publiziert. Es wird häufig in Verbindung mit molekularbiologischen Methoden wie dem Enhancer Trap-Verfahren verwendet. Chris B. Phelps, Andrea H. Brand: Ectopic Gene Expression inDrosophilaUsing GAL4 System. In: ...
... n (engl.: CpG islands) sind Regionen im Genom von Eukaryoten mit statistisch erhöhter CpG-Dinukleotid-Dichte. Diese Dichte wird auf die Einzelnukleotid- und Dinukleotidfrequenzen im gesamten betrachteten Genomausschnitt bezogen. CpG bedeutet Cytosin-phosphatidyl-Guanin. Das p wird mit angegeben, um besser zwischen dem hier gemeinten CG innerhalb eines DNA-Strangs (=DNA-Molekülen) und der CG-Basenpaarung eines DNA-Doppelstranges zu unterscheiden. Denn p steht hierbei für die Phosphodiesterbindung zwischen den Nukleosiden Cytidin und Guanosin. CpG-Inseln sind als DNA-Abschnitte von 0,5 kb bis 2 kb Länge innerhalb des eukaryotischen Promotors definiert, die einen erhöhten GC-Gehalt von über 60 % aufweisen. Der GC-Gehalt des Gesamtgenoms liegt bei 41 %. CpG-Inseln entstehen durch Mechanismen, die mit der Nutzung der Erbsubstanz als Informationsträger zu tun haben. Dadurch sind CpG-Inseln wichtige Markierungen, die z. B. für die Genetik, Medizin und Bioinformatik Bedeutung haben. Sie ...
Bei der kontinuierlichen Expression wird das Gen über einen konstitutiven Promoter durchgehend exprimiert und das entsprechende Protein akkumuliert sich in der Zelle.. Bei der induzierten Expression wird ein induzierbarer Promotor verwendet. Durch einen Induktor wird die Expression des Zielgens induziert, das heißt freigeschaltet. Diese Methode wird gerne verwendet, wenn die Überexpression negative Auswirkungen auf den Produktionsorganismus hat. Gründe hierfür können eine hohe Belastung der metabolischen Ressourcen während der Wachstumsphase sein. Die Folge ist langsameres Wachstum und damit verlängerte Laufzeiten des Bioreaktors und damit speziell bei industriellen Prozessen verbunden eine Erhöhung der Produktionskosten. Ebenfalls von Vorteil ist eine induzierte Expression bei zelltoxischen Produkten. Hier kommt es nach der Induktion der Expression zu einer Selbstvergiftung und zum Absterben der Zelle. Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit eines Produktionsprozesses versucht man ...