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Vom Gen zum Protein

Initiation bei Eukaryonten

Die Initiation der Transkription bei Eukaryonten beginnt mit der Auflösung der kompakten Chromosomen-Struktur. Die DNA ist nach bisher nicht vollständig aufgeklärten Mechanismen mit den Histonen assoziiert. Man kennt zwar durch die Arbeiten von Aaron Klug (Chemie-Nobelpreis 1982) den Aufbau der einzelnen Nucleosomen sehr genau, aber das hat zahlreiche neue Fragen aufgeworfen. Es muss eine Signalkette wirksam sein, die nur an bestimmten Stellen die Histone ganz oder teilweise entfernt, so dass die RNA-Polymerase mit der Transkription beginnen kann. Bekannt ist aber, dass sich bestimmte Bereiche der DNA mit der Hilfe spezieller Proteine in die Supercoil-Form überführen lassen. Das folgende Tutorial zeigt den Aufbau eines Nucleosoms basierend auf den Röntgenstrukturdaten. Bitte klicken Sie auf die Abbildung 1, um das Histon-Tutorial zu starten.

Abb.1

Ist die DNA erst einmal frei zugänglich, so binden in einer genau festgelegten Reihenfolge eine Anzahl von Faktoren. Dieser Ablauf ist in dem folgenden Tutorial dargestellt. Bitte klicken Sie auf Abbildung 2, um das TATA-Box-Tutorial zu starten. Achtung, große Datei mit hohen Ladezeiten.

Abb.2
Bildung des eukaryontischen Initiationskomplexes
© Wiley-VCH

3D-Modell der RNA-Polymerase II

Ganz allgemein lässt sich sagen, dass die RNA-Polymerase eine deutliche Ähnlichkeit zur prokaryontischen RNA-Polymerase besitzt. Selbst die primäre Bindungsstelle - die TATA-Box - ist quasi identisch, wenn man nur die -10-Region der Prokaryonten betrachtet. Eine Regulation der Promotor-Stärke erfolgt durch die dargestellten Enhancer oder Silencer. Eine spezielle Aktivierung der Promotoren muss durch andere Faktoren erfolgen. Roger D. Kornberg hat entscheidend zur Stukturaufklärung der eukaryontischen RNA-Polymerase II beigetragen und wurde dafür mit dem Chemie-Nobelpreis 2006 geehrt.

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