Глобиновые транскрипция

Опыты, в которых 72-нуклеотидную последовательность вырезали из ДНК и затем снова вводили в какой-либо участок молекулы, показали, что в ее присутствии может восстанавливаться нормальный уровень транскрипции, причем вне зависимости от места ее введения. Более того, если р-глобиновый ген встроить в молекулу ДНК, содержащую эту последовательность, уровень его транскрипции увеличивается в 200 раз. Этот эффект наблюдается, даже когда 72-нуклеотидная последовательность находится от точки старта на расстоянии, превы- [c.153]

Сначала думали, что состояние чувствительности к ДНКазе может отражать активацию генной структуры, происходящую перед началом транскрипции. Тогда чувствительность может служить отличительным признаком генов, потенциально способных к транскрипции, а также уже транскрибируемых генов. С другой стороны, если чувствительность распространяется из максимально чувствительного участка активного гена так, что данный домен простирается до фланкирующей области, чувствительность глобиновых генов взрослого типа в эмбриональных клетках (или наоборот) может свидетельствовать о группировании этих генов в кластеры, а не [c.383]

Промоторы. Перед каждым глобиновым геном расположены три различные последовательности. Они близки по структуре у разных генов и, судя по всему, участвуют в регуляции транскрипции (рис. 4.40). Их на-зыв ают промоторными элементами [1041 1238]. В их число входит ТАТА или АТА- [c.78]

Транскрипция глобиновых генов [c.125]

Незначительные ограничения этого метода компенсируются информацией, которая может быть получена из независимых анализов комплиментарных цепей. Применение ферментов в этом методе ограничивается введением метки в концевой фосфат и рестрикционным расщеплением цепей на блоки подходящей длины, примерно в 100—150 остатков, с частичным их перекрыванием. Метод нашел наибольшее применение в определении последовательности оснований контролирующих областей генов, например для исследования дуплекса в 223 пары оснований, представляющего собой ген 5S РНК пекарских дрожжей и имеющего промоторный и тер-минаторньй участки транскрипции [24]. Другой прекрасный пример использования этого метода — установление полной первичной структуры -глобиновой мРНК кролика, структура которой была закреплена получением с помощью транскриптазы соответствующей ей циклической ДНК [25]. В ходе амплификации этой циклической ДНК клонированием бактериальных плазмид (см. разд. 22.3.4) были потеряны 13 остатков с 5 -конца. К счастью, их последовательность удалось установить в результате исследований с использованием метода плюс и минус [26]. Совместное применение этих методов позволило установить последовательность гена длиной в 589 пар нуклеотидов. [c.192]

Эксперименты с делеционными мутантами гена тимидин-киназы (ТК) вируса герпеса показали, что область между положениями — 100 и — 60 контролирует частоту инициации. В отсутствие этого участка частота инитшя-ции в обычной стартовой точке Псшает до 2% от первона-чального уровня. Если делетируется блок ТАТА, инициация продолжает происходить, но при этом снижается точность узнавания первоначальной стартовой точки. Аналогично в случае глобиновых генов млекопитающих делеция области размером 20-30 п. н. с центром примерно около положения — 70 вызывает значительное снижение транскрипции. Для некоторых генов дрожжей также показано, что последовательность, расположенная влево от стартовой точки, играет важную роль. В случае гистоновых генов морского ежа рассматриваемая последовательность расположена еще дальше от стартовой точки — между положениями — 139 и —111. Данные последовательности не активны, если область, предшествующая стартовой точке, делетирована, но, как правило, они значительно увеличивают частоту инициации. [c.152]

К настоящему моменту энхансеры не были обнаружены в составе природных клеточных единиц транскрип-ции. Характер взаимодействия вирусных энхансеров с клеточными промоторами может быть различным, так как не все промоторы чувствительны к их действию. Например, транскрипция с промотора а-глобиновых генов не усиливается в присутствии 72-нуклеотидного повтора вируса 8У40. [c.154]

Из двух дальнейших примеров станет очевидным, что состояние чувствительности может сохраняться и после остановки транскрипции. Эритроциты курицы-это зрелые эритроциты, в которых продолжается трансляция глобиновой мРНК, но не происходит транскрипции генов. Однако глобиновые гены остаются в чувствительном состоянии. Удаление экстрогена из курицы приводит к тому, что транскрипция овальбуминового гена прекращается, но кодирующая область остается при этом в активном состоянии. У нас пока нет данных о том, чтобы ранее активный ген превращался в неактивную форму (устойчивую к ДНКазе), например в ходе эмбрионального развития. [c.383]

Сайт разрезания обнаруживается только в хроматине клеток с экспрессирующими генами. В неактивных генах он не обнаруживается. Например, у глобиновых генов сверхчувствительные сайты расположены в 5 -направ-лении от генов эмбрионального глобина в эмбриональных клетках, но не во взрослых клетках, и наоборот. Такие сайты иногда могут различаться по чувствительности (судя по интенсивности соответствующих полос). При близком расположении множественных сайтов некоторые из них оказываются значительно чувствительнее других. Помимо этих сайтов могут быть обнаружены сайты в других местах, в пределах транскрибируемого гена или на некотором расстоянии от него по ходу транскрипции (в сторону З -конца). Значение сайтов, расположенных в других местах, неясно. [c.389]

Присутствие сверхчувствительного сайта хотя и необходимо, но недостаточно для того, чтобы обеспечить транскрипцию. В естественных условиях трудно установить, через какое время после появления сверхчувствительных сайтов начинается транскрипция, поскольку нелегко получить клетки, находящиеся на одной и той же стадии развития. Однако это можно выполнить на определенных клетках эритроидного ряда курицы, имморта-лизованных в культуре с помощью РНК-содержащего опухолеродного вируса. Различные клеточные линии представляют разные стадии эритропоеза. В одной из таких линий уже имеются сверхчувствительные к ДНКазе сайты, но еще не начата транскрипция глобинового гена. Эта линия, возможно, захвачена на стадии между активацией сверхчувствительного сайта и началом генной экспрессии. Все указания, однако, свидетельствуют о том, что сверхчувствительный 5 -сайт (или сайты) появляется перед тем, как начинается транскрипция, и, очень возможно, служит предпосылкой инициации. [c.389]

Если псевдоген произошел из последовательности мРНК, его гомология в 5 -конце не может распространяться на последовательность, расположенную выше сайта инициации, как это показано на рис. 38.6. Однако а-глобиновый псевдоген мыши в действительности имеет некоторую гомологию с активным геном в области, расположенной выше точки инициации. Модель процессинга можно было объяснить, допустив, что инициация происходит в более отдаленном участке, расположенном в направлении против хода транскрипции, в результате чего образуется более длинная РНК (либо вследствие инициационного события, отклоняющегося от нормы, либо вследствие локализации промотора в другой области). [c.494]

ДНК каждого клонированного гена из обоих кластеров транскрибируется РНК-полимеразой II в системе транскрипции in vitro на основе экстракта культуры опухолевых клеток человека. Это свидетельствует о том, что каждый ген представляет собой индивидуальную транскрипционную единицу. Более того, транскрипция in vitro всех зародышевых, эмбриональных и зрелых генов, за исключением S-глобинового гена, происходит с сопоставимой эффективностью. Таким образом, регуляция транскрипции глобиновых генов в ходе развития, вероятно, определяет- [c.230]

Некоторые общие особенности регуляции экспрессии эукариотических генов, рассмотренные в предшествующих разделах, распространяются и на процессы регуляции гемоглобиновых генов, которые зависят от стадии развития организма. С этой точки зрения наиболее подробно изучались кластеры куриных глобиновых генов, что связано в первую очередь с доступностью соответствующих гемоглобин-проду-цирующих клеток на любой стадии развития. Установлено, что каждый из кластеров располагается в хроматиновом домене, который у гемо-глобин-продуцирующих клеток более чувствителен к действию ДНКазы I, чем у клеток других тканей. Более того, в хроматине гемоглобин-про-дуцирующих клеток обнаружены участки, гиперчувствительные к ДНКазе I, расположенные перед сайтами инициации транскрипции активно транскрибируемых глобиновых генов. В хроматине клеток тканей иного типа аналогичные участки не обнаруживаются. В гемоглобин-продуцирующих клетках взрослой особи инактивация эмбриональных глобиновых генов коррелирует с исчезновением гиперчувствительных участков, предшествующих сайтам инициации транскрипции этих генов. Наблюдается также пониженный уровень метилирования сайтов СО внутри и вблизи активно транскрибируемых последовательностей. Инактивация эмбриональных генов, напротив, сопровождается повышением уровня метилирования соответствующих сайтов. Таким образом, имеются характерные различия в структуре хроматиновых доменов, содержащих кластеры а- и Р-подобных глобиновых генов, в клетках эмбриона и взрослого организма. Поскольку на различных стадиях развития продукция гемоглобина обеспечивается клетками определенного типа, можно полагать, что связанная с развитием регуляция глобиновых генов сопровождается поэтапным установлением в этих клетках альтернативных вариантов структуры соответствующих областей хроматина. Безусловно, многое еще предстоит узнать о природе регуляторных молекул, ответственных за установление различных вариантов хроматиновой структуры, а также о том, на какие последовательности ДНК действуют эти регуляторные молекулы. [c.232]

Целый ряд человеческих генетических заболеваний связан с изменениями в экспрессии генов а- и р-подобных глобиновых кластеров. К таким заболеваниям относится талассемия, при которой наблюдается в той или иной степени выраженное нарушение баланса синтеза а- и р-глобиновых цепей, приводящее к анемии различной тяжести. Классификация талассемических заболеваний основана на том, какие из генов оказались подвержены изменениям в уровне экспрессии. В случае а-та-лассемии различают формы а и а° в зависимости от того, происходит или вовсе не происходит синтез каких-либо а-глобиновых полипептидов. Аналогичным образом в случае Р-талассемии различают формы Р и р°. На основании изучения множества случаев талассемии можно утверждать, что мутации, вызывающее это заболевание, могут влиять на экспрессию соответствующих генов на любом уровне, начиная от стадии инициации транскрипции и до сплайсинга трансляции мРНК и образования стабильных глобиновых цепей. [c.233]

Размер и локализация последовательностей, необходимых для обеспечения правильной экспрессии, зависят от природы гена. Некоторые гены, например инсулина [30], эластазы [31, 32] и аА-кристаллина [24, 25], обходятся несколькими сотнями нуклеотидных пар, предшествующих началу гена. Для других генов, например AFP, требуется 5 -регуляторная зона размером 10 т. п. н [22]. Некоторые гены, например глобиновые гены человека [33], нуждаются не только в 5 -регуляторных зонах, предшествующих началу гена, но также и в последовательностях, расположенных за точкой инициации транскрипции. [c.351]

Оказалось, что ген, кодирующий Д-глобин, занимает у разных видов млекопитающих отрезок ДНК длиной около 1,5 т п н Он состоит из трех экзонов, разделенных двумя интронами (рис 5) При транскрипции образуется про-мРНК длиной 1500 нуклеотидов Она содержит в своем составе последовательности, соответствующие как экзонам. так и интропам При сплайсинге интроны выреза ются, а три экзона составляют мРНК длиной около 700 нуклеотидов ( 600 нуклеотидов — экзоны 100 нуклео тидов — поли (А)) Интересно, что в случае р глобинового [c.38]

Репрессированный хроматин. Большая часть генов многоклеточных организмов эукариот экспрессируется только на определенных стадиях развития и/или только в определенных тканях. Это означает, что клетки должны располагать эффективными средствами подавления транскрипции всех генов, кроме тех, которые функционируют в клетках данного вида. Репрессия больших групп генов в принципе может осуществляться путем ограничения доступности необходимых факторов транскрипции, но, по-видимому, такой механизм маловероятен. Об этом свидетельствует тот факт, что гены, обычно не экспрессирующиеся в клетках определенного типа, могут экспрессироваться при введении их в клетки путем трансфекции. Например, гены глобина после трансфекции в фибробласты экспрессируются в 1000 раз эффективнее, чем эндогенные глобиновые гены в составе хромосом более того, это различие сохраняется при последовательных клеточных делениях даже несмотря на то, что трансфицированные гены встраиваются в хромосомы. Как правило (хотя и не всегда), активность транскрипции генов, переданных путем трансфекции, бывает на порядок выше, чем у соответствующих эндогенных генов. Этот феномен объясняют тем, что репрессия происходит в результате изоляции молчащих генов в хрома-тиновых структурах более высокого порядка, из-за чего они становятся недоступными для комплексов транскрипции. [c.136]

Для более подробной характеристики глобипового гена необходимо получить больпюе количество его ДНК. Для этого клонируют к-ДНК в каком-нибудь векторе, ианример, в бактериальной плазмиде. Затем сравнивают фрагменты геномной ДНК, содержащие глобиновый ген, и клонированную к-ДНК, соответствующую м-РНК. Оказалось, что фрагменты геномной ДНК значительно больше, чем к-ДНК. В р-гемоглобиповом гене были выявлены две вставочные последовательности (интроны), которые разделяют три разные кодирующие области — эк-зоны. (Исследования многих других эукариотических генов, показали, что наличие интронов является правилом для большинства из них). Выяснилось также, что ген р-гемоглобина относится к уникальным последовательностям. Кроме того, были найдены псевдогены, имеющие мутации в колирующих и фланкирующих, регуляторных участках. Они называются псевдогенами, т.к. с них не идет транскрипция. [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология