РНК Рибосомная в хромосомах III

Значительная часть генов рибосомных белков (31 из 52) содержится в двух главных кластерах на хромосоме Е. соИ в районе str-sp на 72 мин и в районе rif на 89 мин. Район str-sp содержит 4 оперона, кодирующих 27 рибосомных белков, а также EF-Tu, EF-G и а-субъединицу РНК-полимеразы. Район rif имеет 2 оперона, кодирующих 4 рибосомных белка, а также Р- и Р -субъединицы РНК-полимеразы. Каждый оперон продуцирует соответствующую полицистронную мРНК Цистроны и их последовательность в этих полицистроновых мРНК схематически показаны на рис. 118. [c.237]

Существуют два различных типа нуклеиновых кислот —дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК). ДНК представляет собой генетический материал большинства организмов. В прокариотических клетках, кроме основной хромосомной ДНК, часто встречаются вне хромосомные ДНК — плазмиды. В эукариотических клетках основная масса ДНК расположена в клеточном ядре, где она связана с белками в хромосомах. Эукариотические клетки содержат ДНК также в различных органел-лах (митохондриях, хлоропластах). Что же касается РНК, то а клетках имеются матричные РНК (мРНК), рибосомные РНК (рРНК), транспортные РНК (тРНК) и ряд других кроме того, РНК входят в состав многих вирусов. [c.296]

Ген рибосомной 5S-PHK у эукариот не связан с геном 45S-PHK и локализован не в ядрышке. У дрозофилы около 500 копий гена 5S-PHK расположены в правом плече хромосомы 2. За синтез 5S-PHK (нуклеотидная последовательность которой показана на рис. 15-12) ответственна РНК-полимераза III. Характерная особенность 5S-PHK состоит в том, что она может быть сложена по-разному, и до сих пор не ясно, каким способом или способами она укладывается в рибо сомах [87]. [c.227]

Участки, сходные по последовательности с лйГ-участками фага А, обнаружены и в некоторых оперонах хромосомы Е. соИ, в частности в оперонах рибосомных РНК- Внутри этих оперонов имеются р-зависимые терминаторы, на которых, однако, в норме терминации не происходит. С низкой эффективностью идет в этих оперонах терминация и на искусственно введенных р-зависимых терминаторах. Терминаторы внутри генов рибосомной РНК, по-видимому, не нл жны для его функционирования. Они просто там есть, потому что некоторые последовате.тьности, необходимые для функционирования рРНК, проявляют терминирующие свойства. Когда такие постедовательности встречаются в составе мРНК, с терминацией борется рибосома, осуществ-тяющая трансляцию. Поэтому в отсутствие транс.тяции внутри многих генов происходит терминация транскрипции. В случае рибосомных РНК, которые никогда не транслируются, д.тя борьбы с терминацией в ненужных местах предусмотрена система антитерминации, формирующаяся в начале оперона. Какие белки принимают участие в этой системе, еще не ясно. [c.162]

В хромосоме Е. соИ имеется 7 копий генов рибосомных РНК-Эти гены организованы в 7 оперонов и располагаются в каждом из них по направлению транскрипции в последовательности Ifo— 23S — 5S. Перед каждым опероном располагается по два промотора, Р1 и Р2, отстоящих друг от друга на расстоянии более 100 п. н. Р1 является сильным промотором, Р2 — относительно слабым. [c.154]

Подобным же образом было показано, что действие 5-фторурацила на бактерии, приводящее к образованию химически измененных ферментов, протекает чрезвычайно быстро в течение десятков секунд. Наконец, при инфицировании клеток бактериофагом Tj немедленно ингибируется синтез рибосомной РНК. Через несколько минут начинается бурный синтез ряда (около 20) новых белков фага вместо примерно 1000 белков нормальной клетки, для чего необходимо образование в рибосомах соответствующих матриц. Если считать, что для синтеза нового белка нужны матрицы из РНК, то время синтеза матриц измеряется десятками секунд. Указанные факты также подтверждают гипотезу о существовании особого вида РНК, переносящего информацию от хромосомы к рибосомам, в которых синтезируются белки, РНК, крайне нестабильной, с малым временем оборота, постоянно синтезируемой и распадающейся. [c.466]

Поскольку рибосомы играют центральную роль в жизни клетки, для получения мутантов по каждому из компонентов рибосом понадобилось много времени. Но сейчас уже удалось получить мутации почти для каждого рибосомного белка, что дало возможность картировать соответствующие гены в хромосоме. Некоторые мутации были выделены по их способности подавлять в небольшой степени синтез белка, но мутации по другим белкам удалось получить только в виде условно летальных (гл. 2). [c.111]

Почти каждый из этих белков детерминируется только одним геном в хромосоме Е. соИ. Гены, кодирующие рибосомные белки, факторы синтеза белков и субъединицы РНК-полимеразы, локализованы вперемежку и организованы в небольшое число оперонов. Данные об организации оперонов, которые охарактеризованы к настоящему времени, суммированы в табл. 15.1. Примерно половина генов рибосомных белков (часто сокращенно обозначаемых как р-белки) картируется в четырех оперонах, тесно сцепленных друг с другом. Они обозначаются как str, sp , SIO и а (каждый назван просто по первой из идентифицированных функций). Опероны rif и Ы1 также сцеплены, но находятся в другой области. [c.202]

Здесь ограничимся тем, что напомним об эписомах бактерий (гл. 9) — элементах бактериального генома, которые могут существовать в интегрированном с хромосомой и в свободном состоянии. О них было рассказано на примерах f-фактора Е. соИ, факторов лекарственной устойчивости и умеренных бактериофагов в состоянии профага. Таким образом, сходные элементы существуют и в геномах эукариот. Во многих случаях показано не только сходство, но и тождество первичной структуры экстрахромосомных и хромосомных элементов. Так, в частности, уже упоминавшаяся двунитевая РНК штаммов-убийц у дрожжей имеет комплементарные последовательности в геноме. У того же объекта Р. Планта и В. Л. Ларионов описали кольцевую плазмиду с контурной длиной 3 мкм (9000 п. н.) — копию генов XII хромосомы, кодирующих рибосомную РНК. У дрозофилы обнаружены свободные кольцевые формы некоторых МДГ. [c.252]

Объясните, почему сумма размеров фрагментов, полученных при рестрикции, не равна 21 т.п.н. и почему подвижность полос меняется при денатурации и ренатурации ДНК. Какова может быть, по вашему мнению, общая организация последовательностей в рибосомной мини-хромосоме [c.129]

Д. Эти результаты показывают, что строение теломеры в рибосомной мини-хромосоме соответствует показанному на рис. 9-33. В этой модели учтены все экспериментальные данные. [c.386]

Рис. 9-33. Часть концевого повтора рибосомной мини-хромосомы.

Каждая программа, записанная на ДНК, может быть многократно транскрибирована, а каждая молекула мРНК, полученная при транскрипции определенного гена, может многократно участвовать в программщ)Овании трансляции. Поэтому в принципе клетке достаточно иметь по одной программе для каждого белка, каждой из рибосомных и транспортных РНК. Практически же некоторые, наиболее широко используемые программы, особенно у эукариот, имеются в виде нескольких или даже многих копий. Например, хромосомы эукариот содержат много десятков программ для рибосомных РНК и десятки — для каждой из всего набора транспортных РНК. [c.165]

Обратимся теперь к следующему основному этапу в передаче генетической информации, а именно к транскрипции содержащейся в ДНК генетической информации в форму РНК. В этом процессе с помощью ферментной системы происходит синтез цепи РНК, нуклеотидная последовательность которой комплементарна последовательности одной из цепей ДНК. Транскрипция должна осуществляться точно, поскольку клетке нужны белки с нормальной генетически детерминированной последовательностью аминокислот. В результате транскрипции образуются три класса РНК. Во-первых, это матричная РНК (мРНК), которая поступает в рибосомы и там направляет синтез одного или нескольких полипептидов, аминокислотная последовательность которых была закодирована геном или группой генов в хромосоме. Около 90-95% хромосомы Е. oli кодирует матричные РНК. Остальная часть -хромосомы кодирует транспортные и рибосомные РНК, а также включает регуляторные последовательности, лидеры, спейсеры и хвостовые последовательности. [c.909]

Первый тин — высокомолекулярная рибосомная РНК (будем называть ее просто РНК). Она составляет примерно 90% клеточной РНК, является сравнительно медленно синтезируемым веществом, вполне устойчива. В опытах Херши, Месельсона и Дэверн -было показано путем переноса клеток с тяжелой среды на легкую , что изотопно меченная РНК переходит при делении клетки в дочерние клетки без изменений и может быть найдена в четвертом и даже пятом поколении. Изотопный состав унаследованной РНК нисколько пе меняется, хотя клетки живут и синтезируют вещества с легкими изотопами. В чем точно выражается его функция, сказать трудно. Пока известно лишь, что РНК составляет до 60% тела рибосом (остальные 40% — белок), т. е. выступает как структурный материал. Показано, что в хромосоме бактериальной клетки имеется специальный генетический локус, на котором синтезируется или реплицируется рибосомная РНК. [c.429]

Далее генетические эксперименты (Бреннер, Стэнт) показали, что в хромосоме существуют особые локусы, управляющие синтезом высокомолекулярной, т. е. рибосомной, РНК. По всем данным, рибосомная РНК состоит из двух молекулярно однородных веществ, синтезируемых в ядре и переходящих в цитоплазму, где из них образуются рибосомы. [c.445]

Главные представители Информационная РНК (иРНК), рибосомная РНК (рРНК), транспортная РНК (тРНК) Хроматин (комплекс ДНК и белков, входящий в хромосомы) [c.15]

Существование гигантских хромосом в тканях личинок насекомых позволило У. Беерману и У. Клеверу непосредственно наблюдать дифференцированное выражение генов при развитии. При исследовании четырех гигантских хромосом слюнных желез хирономуса (фиг. 245) было установлено, что на трех из них имеются большие вздутия, или пуффы. Пуффы на двух длинных хромосомах представляют собой ядрышки, в которых происходит интенсивный синтез рибосомных РНК на ДНК ядрышкового организатора. Пуфф на короткой хромосоме IV представляет собой область, в которой происходит активное образование мРНК. [c.516]

Рис. 9-40. Стандартная карта распределения сегментов в каждой из хромосом, составляющих человеческий кариотип, на стадии прометафазы митоза Хромосомы от 1-й до 22-й пронумерованы в примерном соответствии с размером Диплоидная клетка человека содержит по две хромосомы каждого типа плюс две Х-хромосомьт (у женщин) или X- и Y-хромосомы (у мужчин). 850 полос, указанных на рисунке - это G-полосы, обнаруживаемые при окрашивании реагентами, специфичными к АТ-последова-тельностям ДПК Выделенные цветом головки на хромосомах 13, 14, 15, 21 и 22 указывают на расположение генов, кодирующих большие рибосомные РПК, цветными линиями отмечено положение

Некоторые детали строения ядрышка можно увидеть с помощью электронной микроскопии В отличие от цитоплазматических органелл ядрышко не имеет мембраны, которая окружала бы его содержимое. Похоже, что оно образовано недозрелыми предшественниками рибосом, специфически связанными друг с другом неизвестным образом. На типичной электронной микрофотографии ядрышка можно различить три дискретные зоны (рис. 9-94) 1) слабоокрашенный компонент, содержащий ДНК из области ядрышкового организатора хромосомы, 2) гранулярный компонент, в состав которого входят частицы диаметром 15 нм, представляющие наиболее зрелые предшественники рибосомных частиц, и 3) плотный фибриллярный компонент, состояший из множества тонких (5 нм) рибонуклепротеиновых фибрилл, представляющих собой РНК-транскрипты. [c.166]

Дупликации генов обычно объясняют редкими событиями, которые катализируются некоторыми рекомбинационными ферментами. Однако у высших эукариот имеется эффективная ферментативная система, которая соединяет концы разорванной молекулы ДНК. Таким образом, дупликации (а также инверсии, делеции и транслокации сегментов ДНК) могут возникать у этих организмов вследствие ошибочного воссоединения фрагментов хромосомы, которая по каким-то причинам оказалась разорванной. Если дуплицированные последовательности соединяются голова к хвосту , то говорят о тандемных повторах. Появление одного тандемного повтора легко может привести к возникновению их длинной серии в результате неравного кроссинговера между двумя сестринскими хромосомами, поскольку длинные участки спаривающихся последовательностей представляют собой идеальный субстрат для обычной рекомбинации (рис. 10-63). Дупликация ДНК и следующий за ней неравный кроссинговер лежат в основе амплификации ДНК, процесса, который, как выяснилось, способствует возникновению раковых клеток (см. рис. 21-26). В ходе неравного кроссинговера число тандемно повторяющихся генов может как увеличиваться, так и уменьшаться (см. рис, 10-63). Большое количество повторяющихся генов будет поддерживаться естественным отбором лишь в том случае, если существование дополнительных копий окажется выгодным для организма. Как отмечалось выше, у позвоночных тандемный повтор кодирует большой предшественник рибосомной РНК, что необходимо для обеспечения потребности растущих клеток в новых рибосомах (см. разд. 9.4.16) Кластеры тандемно повторяющихся генов кодируют у позвоночных и другие структурные РНК, включая 58-рРНК, 111- и и2-мяРНК. Тандемные повторы характерны и для гистоновых генов, на которых синтезируется большое количество белка, требующегося в каждой 8-фазе. [c.237]

Есть разные типы семейств генов. Одни из них — тандемно повторенные гены. В этом случае все представители семейства одинаковы по структуре и кодируют одни и те же продукты. Сюда относятся гены для рибосомной РНК, 58 РНК, гены для гистонов и некоторые другие. Так, например, в случае гистоновых генов в определенном участке хромосомы многократно (десятки или сотни раз в зависимости от вида) повторяется одинаковый блок, состоящий из пяти генов, разделенных спейсерами, содержащими контрольные элементы. Повторяющиеся единицы [c.78]

Однако на мини-хромосомах SV40, которые транскрибируются РНК-полимеразой И, а не РНК-полимеразой I, как гены рибосомной РНК, были получены другие результаты (рис. 28). Транкскрипционно активные мини-хромо-сомы выявляются благодаря наличию на них растущих цепей РНК (обычно одной или двух). Такие миии-хромо-сомы составляют 1—2 % от всех мини-хромосом, выделенных из клетки. Они, однако, содержат то же самое число пузырьков, что и неактивные мини-хромосомы, причем их размеры одинаковы в обоих случаях. Наиболее интересным является то, что цепи РНК отходят как от линкеров, так и непосредственно от пузырьков, т. е. РНК-полимераза, очевидно, транскрибирует нуклеосомы. Эти данные свидетельствуют в пользу разворота нуклеосом и транскрипции их РНК-полимеразой. [c.153]

СКОЛЬКО сотен копий каждого гена рибосомной РНК Мпогочис-ленпые копии собраны па хромосомах в области ядрышкового организатора. Вероятно, существуют и многочисленные копии гепов транспортных РНК — всего приблизительно по 1000 копий каждого гена в группе. [c.266]

Диффёренциальное окрашивание ядрышковых организаторов (ЯО) с помощью нитрата серебра. Впервые метод был предложен Хоуэлом с соавторами [10] и усовершенствован рядом авторов [11, 12]. Он позволяет выявить специальные участки хромосом — ядрышковые организаторы, активно синтезирующие рибосомную РНК [13]. Обнаружение серебрящихся районов в маркерных хромосомах способствует определению их фрагментарного состава. Специфичность окраски хромосом AgNOa для многих видов животных может стать определяющей при установлении видовой принадлежности клеток исследуемой клеточной линии [9] (см. рис. 4). [c.84]

Как показал молекулярный анализ, определенные типы последовательностей ДНК коррелируют с некоторыми отличительными морфологическими признаками хромосом. Участки хромосом, называемые ядрышковыми организаторами, несут гены рибосомной РНК. Области теломер и центромер большей части эукариотических хромосом содержат тандемно повторяющиеся нуклеотидные последовательности. Хотя на долю этих повторяющихся последовательностей часто приходится 10 и более процентов всей геномной ДНК, их функция до конца не выяснена. Возможно, что такие последовательности несущественны для функции центромеры, поскольку они отсутствуют в хромосомах дрожжей (Sa haromy es erevisiae), где центромеры нормально функционируют и в митозе, и в мейозе. [c.13]

G-элементы очень напоминают по своей структуре Р-элементы (рис. 10.41), но организованы в геноме D.melanogaster совершенно по-другому. G-элементы встречаются в тандемных повторах, встроенных в межгенные спейсеры (IGS) в кластерах рибосомных генов. По-видимому, эти рДНК локализованы в хромоцентрах политенных хромосом, поскольку клонированные G-элементы гибридизуются исключительно с этой областью хромосомы. [c.265]

Tetrahymena-это ресничная инфузория, в клетке которой присутствуют два ядра. Ядро меньшего размера (микронуклеус) содержит основную копию хромосом клетки. Микронуклеус участвует в половой конъюгации, но не в постоянной экспрессии генов. Ядро большего размера (макронуклеус) содержит рабочую копию клеточного генома в виде большого числа двухцепочечных фрагментов ДНК размером в один ген (мини-хромосомы), которые активно транскрибируются. Мини-хромосомы, содержащие гены рибосомной РНК, представлены большим числом копий, их можно отделить от остальных мини-хромосом путем центрифугирования в градиенте плотности и подробно изучить. [c.129]

По данным электронной микроскопии каждая рибосомная мини-хромосома представляет собой линейную молекулу размером 21 т.п.н. При гель-электрофорезе рибосомные мини-хромосомы также мигрируют как молекулы размером 21 т.п.н. (рис. 9-1, дорожка 1). Однако если мини-хромосома разрезается рестриктазой Bglll, то размеры двух получающихся фрагментов (13,4 и 3,8 т.п.н.) в сумме меньше 21 т.п.н. (дорожка 2). Если обработать ДНК другими рестриктазами, то размеры фрагментов в сумме всегда будут меньше 21 т. п. н. Более того, суммы величин фрагментов, полученных при обработке разными нуклеазами, различны. [c.129]

Рис. 9-4. Строение рибосомной мини-хромосомы (А) и включение радиоактивно меченньк нуклеотидов ДНК-полимеразой Б) (задача 9-5). Рибосомные мини-хромосомы инкубировали в присутствии раз-личнш комбинаций нуклеотидов, ш указано, и затем обрабатывали ВатШ. Полученные фрагменты разделяли с помощью гель-электрофореза и выявляли методом радиоавтографии.

Д. На основе этих данных изобразите как можно более подробно структуру теломер рибосомной мини-хромосомы Tetrahymem (Обратите внимание на то, что последовательность на кощ хромосомы в этих экспериментах не определяли, а выявлял только структуру повторов ССССАА, из которых состоит тело мера.) [c.132]

Сумма величин рестрикционных фрагментов не равна 21 т.п.н., и электрофоретическая картина меняется в зависимости от денатурации и ренатурации потому, что рибосомная мини-хромосома представляет собой инвертированный димер, или палиндром (рис. 9-32). Это означает, что последовательности, расположенные в левой половине мини-хромосомы, повторяются в противоположной ориентации в ее правой половине. Таким образом, рестриктаза разрезает каждое плечо (т.е. повторяющийся сегмент) в сайтах, равно удаленных от концов, при этом получаются один центральный фрагмент и две одинаковые копии концевого фрагмента. В случае обработки BglII центральный фрагмент содержит 13,4 т.п.н., а два концевых фрагмента-по 3,8 т.п.н. Сумма длин рестрикционных фрагментов не равна 21 т.п.н., поскольку концевые фрагменты надо считать дважды 2 фрагмента по 3,8 т. п. и. плюс 13,4 т.п.н. равно 21 т.п.н. [c.384]

Выделяют три типа эффектов при развитии хромосомных болезней специфические, полуспецифические и неспецифические. Специфические эффекты связаны с изменением числа структурных генов, кодирующих синтез белка (уникальных для любой хромосомы). При трисомиях число их увеличивается, при моносо-миях — уменьшается. Полуспецифические эффекты при хромосомных болезнях обусловлены изменением числа генов, представленных в геноме большим числом копий (например, гены рибосомных, гистоновых, сократительных белков и т.д.). Неспецифические проявления хромосомных аберраций могут быть обусловлены изменением содержания гетерохроматина, который выполняет важную роль в процессах клеточного деления, роста и т.д. [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология