Regulation of gene expression 1400-215REG

1. Etapy regulacji ekspresji genów u Prokariota, wstępne porównanie z analogicznymi procesami u Eukariota. Wzajemne zależności różnych poziomów ekspresji genów.
2. Transkrypcja. Znaczenie struktury chromatyny w regulacji ekspresji genów. Struktury subjądrowe, budowa nukleosomu, histony i ich modyfikacje (czynniki remodelujące chromatynę). Rola stanów chromatyny, euchromatyny i heterochromatyny, w transkrypcji. Maszynerie transkrypcyjne polimeraz I, II i III, czynniki transkrypcyjne, mechanizmy regulacji transkrypcji. Transkrypcyjne wyciszanie ekspresji genów.
3. Dojrzewanie RNA, porównanie u Prokariota i u Eukariota. Terminacja transkrypcji polimeraz RNA. Splicing pre-mRNA: mechanizm katalityczny (porównanie z samowycinającymi się intronami), przebieg procesu, budowa splajsosomu, splajsosom główny i poboczny. Aspekt współtranskrypcyjnej asocjacji kompleksów splicingowych i powiązania splicingu z transkrypcją i formacją końca 3’. Znaczenie alternatywnego splicingu w procesach rozwojowych i odpowiedzi na czynniki środowiskowe. Kompleksy białkowe, enzymy i czynniki zaangażowane w dojrzewanie RNA.
4. Pozostałe procesy dojrzewania: modyfikacje RNA, redagowanie RNA, trans-splicing.
5. Lokalizacja białek i RNA w komórce. Eksport RNA. Budowa i skład porów jądrowych (NP). Ścieżki eksportu różnych klas RNA. Przygotowanie cząsteczek RNA do eksportu: dojrzewanie końca 3’, tworzenie kompleksów rybonukleinoproteinowych (RNP) kompetentnych do eksportu. Przebieg eksportu, remodelowanie cząstek RNP, pierwsza runda translacji. Skutki upośledzenia eksportu.
6. Rozkład RNA, część I. Podstawowe ścieżki i mechanizmy. Enzymy, czynniki i kompleksy białkowe zaangażowane w degradację RNA. Rodzaje i regulacja procesów rozkładu różnych klas cząsteczek.
7. Rozkład RNA, część II. Specyficzne procesy rozkładu RNA na konkretnych przykładach. Cytoplazmatyczna i jądrowa kontrola 1. Etapy regulacji ekspresji genów u Prokariota, wstępne porównanie z analogicznymi procesami u Eukariota. Wzajemne zależności różnych poziomów ekspresji genów.
2. Transkrypcja. Znaczenie struktury chromatyny w regulacji ekspresji genów. Struktury subjądrowe, budowa nukleosomu, histony i ich modyfikacje (czynniki remodelujące chromatynę). Rola stanów chromatyny, euchromatyny i heterochromatyny, w transkrypcji. Maszynerie transkrypcyjne polimeraz I, II i III, czynniki transkrypcyjne, mechanizmy regulacji transkrypcji. Transkrypcyjne wyciszanie ekspresji genów.
3. Dojrzewanie RNA, porównanie u Prokariota i u Eukariota. Terminacja transkrypcji polimeraz RNA. Splicing pre-mRNA: mechanizm katalityczny (porównanie z samowycinającymi się intronami), przebieg procesu, budowa splajsosomu, splajsosom główny i poboczny. Aspekt współtranskrypcyjnej asocjacji kompleksów splicingowych i powiązania splicingu z transkrypcją i formacją końca 3’. Znaczenie alternatywnego splicingu w procesach rozwojowych i odpowiedzi na czynniki środowiskowe. Kompleksy białkowe, enzymy i czynniki zaangażowane w dojrzewanie RNA.
4. Pozostałe procesy dojrzewania: modyfikacje RNA, redagowanie RNA, trans-splicing.
5. Lokalizacja białek i RNA w komórce. Eksport RNA. Budowa i skład porów jądrowych (NP). Ścieżki eksportu różnych klas RNA. Przygotowanie cząsteczek RNA do eksportu: dojrzewanie końca 3’, tworzenie kompleksów rybonukleinoproteinowych (RNP) kompetentnych do eksportu. Przebieg eksportu, remodelowanie cząstek RNP, pierwsza runda translacji. Skutki upośledzenia eksportu.
6. Rozkład RNA, część I. Podstawowe ścieżki i mechanizmy. Enzymy, czynniki i kompleksy białkowe zaangażowane w degradację RNA. Rodzaje i regulacja procesów rozkładu różnych klas cząsteczek.
7. Rozkład RNA, część II. Specyficzne procesy rozkładu RNA na konkretnych przykładach. Cytoplazmatyczna i jądrowa kontrola jakości syntezy RNA. Interferencja RNA.
8. Translacja i jej regulacja, porównanie u Prokariota i u Eukariota. Zwijanie białek, białka szoku cieplnego, chaperony. Odpowiedź na nieprawidłowo zwinięte białka (Unfolded Protein Response) i stress reticulum endoplazmatycznego (ER stress). Nietypowe aminokwasy i ich włączanie do peptydów. Rekodowanie białek. Rozpoznawanie aminokwasu i RNA przez syntetazy aminoacylo-tRNA.
9. Świat niekodujących RNA. RNA jako wszechstronna cząsteczka: rybozymy, rybosom, splajsosom i wirusowy RNA jako pozostałość “świata RNA”. Struktura, synteza i funkcje ncRNA w regulacji ekspresji genów. ncRNA w medycynie- choroby skorelowane z defektami w syntezie i działaniu ncRNA. Nagrody Nobla a RNA.
10. Degradacja białek. Ubikwitynacja białek, struktura i działanie proteasomu, inhibitory proteasomu.
11. Od genu do produktu- efekty mutacji synonimicznych: rzadkie kodony, różnorodność sekwencji nukleotydowych a fenotyp.
12. Proces ekspresji genów w mitochondriach. Budowa mitochondrium, mitochondrialne DNA i RNA. Funkcje mitochondrium- łańcuch oddechowy, apoptoza. Transport do mitochondriów. Replikacja, transkrypcja, obróbka mtRNA, translacja w mitochondriach.