Поздние гены

У фага Т7 встречается еще один способ временной регуляции транскрипции — образование фагоспецифической РНК-полимеразы. Схематически геном этого вируса можно разбить на две области меньшая ( 20 % генома) соответствует левому концу генетической карты и транскрибируется на ранней стадии инфекции, а большая содержит поздние гены. В начале ранней области располагаются по соседству несколько мощных промоторов, узнаваемых клеточной РНК-полимеразой, а заканчивается этот район не. менее мощным р-независимым терминатором. Внутри ранней области имеются, дополнительные слабые промоторы и слабые р-зависимые терминаторы, которые обеспечивают тонкую настройку работы ранних генов. [c.298]

Особенность фага N4 — наличие вирус-специфической РНК-полимеразы в составе зрелых вирионов. Этот фермент — крупный белок (УИ, 320 ООО) — продукт позднего фагового гена. Он попадает в заражаемую клетку вместе с вирусной ДНК и обеспечивает транскрипцию ранних генов. Среди продуктов ранних генов имеется вторая вирус-специфическая РНК-полимераза, построенная из трех относительно некрупных неидентичных полипептидных цепей. Эта вторая РНК-полимераза узнает промоторы средних генов. Поздние гены фага N4 транскрибируются, по-видимому, РНК-полимеразой . сои. [c.299]

После начала репликации вирусного генома транскрипция мн -гих (хотя и не всех) ранних генов угнетается и активируется считывание поздних генов. Промоторы поздних н ранних генов различны в частности, первые как будто несколько беднее А-Т-парами, чем вторые. Считают, что поздние промоторы узнаются модифицированной вирус-специфической РНК-полимеразой модификация заключается в том, что в состав этого фермента включается субъединица клеточной РНК-полимеразы П. [c.307]

Система регуляции транскрипции фага Т4 включает также элементы, которые еще не были описаны. В первую очередь следует Назвать ковалентные и нековалентные модификации РНК-полимеразы, а также необходимость синтеза вирусной ДНК для включения поздних генов. [c.297]

Два средних гена принимают участие в следующем переключении транскрипции. Мутация в гене 33 или 34 предотвращает транскрипцию поздних генов. Продукты этих генов представляют собою белки с мол. массой [c.159]

Два существенных гена из категории транскрипции выполняют регуляторную функцию их продукты необходимы для экспрессии поздних генов. У фага Т4 существует прямая связь между репликацией и экспрессией поздних генов. Только активно реплицирующаяся ДНК может быть использована в качестве матрицы для транскрипции поздних генов. Это объясняется следующими причинами бактериальная РНК-полимераза модифицируется таким путем, что ей становятся необходимы некоторые свойства, присущие только реплицирующейся ДНК (вероятно, наличие разрывов). Это обеспечивает образование белковых компонентов фага (которых очень много) в количествах, соответствующих пулу наличной ДНК. [c.208]

На карте, представленной на рис. 16.6, показана организация ДНК фага лямбда в фаговой частице. Однако вскоре после инфицирования концы ДНК соединяются, образуя кольцевую структуру. При этом поздние гены объединяются в одну группу, содержащую гены лизиса [c.209]

Транскрипция поздних генов, по-видимому, не заканчивается в какой-то специфической точке, а продолжается [c.209]

Рис. С. 7. ДНК фага лямбда в инфицированной клетке превращается в кольцевую в результате группа поздних генов образует одну непрерывную единицу транскрипции.

Поздние гены Транскрипция инициируется вPf (между 7 и 5) и продолжается через все поздние гены [c.212]

Что касается литического цикла, то белок Сго подавляет (хотя и не полностью элиминирует) выражение ранних генов. Его неполный эффект объясняется тем обстоятельством, что сродство этого белка к операторам Ок 1 и Ок 2 примерно в восемь раз ниже сродства репрессора. Этот эффект Сго не проявляется до тех пор, пока функционирование ранних генов не становится более или менее излишним из-за присутствия рО. К этому времени начинается выражение поздних генов фага, и процесс сосредоточивается на образовании потомства фаговых частиц. [c.218]

В числе продуктов ранних генов — фагоспецифическая РНК-полимераза, закодированная в гене 1. Это относительно простой фермент, который в отличие от бактериальной РНК-полимеразы содержит всего одну полипептидную цепь (Мг=107 ООО). Вирусный фермент узнает иной набор промоторов — поздние промоторы, которые имеют сходные между собой, но не идентичные первичные структуры. Поздние промоторы расположены преимущественно в поздней области фагового генома, но встречаются и в ранней, в частности они предшествуют участку оП, с которого начинается репликация вирусной ДНК. Поздние гены транскрибируются с разной эффективностью и в определенной последовательности. Не все механизмы этой регуляции расшифрованы, но некоторые из них достаточно понятны. В частности, в поздней области есть районы, которые организованы сходно с активно транскрибируемы. районом генома нитчатых фагов (см. с. 290) такие участки имеют несколько промоторов и ограничены общим сильным терминатором. Отсюда считывается набор молекул мРНК разных размеров, но с одинаковыми З -концами. Чем ближе ген примыкает к тер.минатору, тем чаще он представлен в таком наборе. мРНК- С другой стороны, есть участки ДНК, которые содержат общий промотор и несколько последовательно расположенных относительно слабых терминаторов, ко- [c.298]

Второй эффект Т-антигена заключается в том, что он запускает репликацию вирусного генома и тем самым резко увеличивает число матриц ( дозу гена ), с которых происходит считывание мРНК. Возможно, что увеличение числа молекул вирусной ДНК в клетке — одна из важных причин стимуляции транскрипции поздних генов. Дело в том, что на ранней стадии считывание этих генов угнетено в результате присоединения особого клеточного белка к повтору длиной 21 п. н. Количество этого белка-ингибитора в клетке весьма ограничено. Поэтому после начала репликации вирусного генома этот белок оказывается в дефиците и значительная доля молекул вирусной ДНК остается свободной от ингибитора. [c.301]

Не исключено, что в регуляции экспрессии поздних генов 5У40 принимает участие и аттенуация транскрипции. РНК-полимераза П и на ранней стадии с некоторой эффективностью узнает поздний промотор, однако значительная часть образующихся при этом транскриптов обрывается (терминируется) после считывания 90 нуклеотидов. Полагают, что в этой области имеется терминирующий сигнал, эффективность которого регулируется балансом терминирующих и антитерминирующих факторов, в число которых могут входить и вирус-специфические белки. [c.302]

Имеется несколько районов, с которых считываются ранние мРНК, и один весьма протяженный район, в которо.м сосредоточены поздние гены (рис. 159). Каждый район кодирует несколько (обычно — много) разных мРНК. Причин этому несколько во-первых, район может содержать не однн промотор, и тогда синтезируется несколько разных первичных транскриптов во-вторых, и это более важно, альтернативный посттранскрипционный процессинг приводит к образованию разнообразных молекул из идентичных первичных транскриптов. [c.303]

Помимо смены промоторов на поздней стадии меняется и эффективность терминации. Поздние мРНК в среднем заметно длиннее ранних и весьма гетерогенны по длине. Частично эта гетерогенность связана с неэффективной терминацией, а частично обусловлена посттранскрипционными изменениями. Так, к 5 -концу транскршт-та данного позднего гена могут быть присоединены нуклеотидные последовательности [в том числе и поли(А)1, происходящие из транскриптов других (в том числе и весьма далеко расположенных) генов. Механизм этой реакции, напоминающей транс-сплайсинг (см. гл. УП1), неизвестен. [c.307]

Продукт гена N делает возможной также и правостороннюю транс-, крипцию через гены О, и Q и далее уже с меньшей скоростью вдод ь остальной хромосомы до точки а. Гены О и детерминируют синтез белков, позволяющих репликационной системе бактерии-хозяина начать образование новых молекул фаговой ДНК. Репликация начинается в точке ori и протекает в обоих направлениях, как это описано в разд. Д. Ген Q детерминирует синтез белка, который значительно ускоряет транскрипцию поздних генов, начиная с промотера Pr. [c.261]

Заштрихованы повторы длиной 1 и 72 п, и. римскими цифрами обозначены участки связывания Т-антигена указано положение участка начала репликации (ori) и одного из регуляторных сигналов транскрипции (ТАТА) показаны также начальные участки транскриптов ранних генов на ранней (а) и поздней (o) стадиях инфекцни н начальные участки транскриптов поздних генов (в) стре.лки указывают направление транскрипции [c.300]

Потом наступила очередь второго. Когда кишечная палочка заражается бактериофагом Т7, то сначала часть генов фаговой ДНК считывается хозяйской РНК-полимеразой. Но потом появляется совсем другая, фаговая РНК-полимераза, которая начинает считывать остальные, так называемые поздние , гены фаговой ДНК. Так в зараженной клетке происходит процесс перехода власти от законного хозяина, ДНК Е. oli, к вторгшемуся паразиту — фаговой ДНК. Заметим, между прочим, что факт переключения синтеза молекул РНК с ранних на поздние при фаговой инфекции был открыт нашим соотечественником Р. Б. Хесиным и его сотрудниками на рубеже 50-х и 60-х годов. [c.51]

Что представляет собой мишень иммунитетного репрессора фага Я В ранних работах Кайзера и Жакоба было показано, что мишенью для репрессора является один или несколько генов, относящихся к так называемой области иммунности на генетической карте эта область располагается между выявленными позднее генами N и О и включает в себя ген с1 (фиг. 242). Такой вывод был сделан на основании изучения умеренного фага 434. Фаги 434 и Я гетероиммунны в отношении друг друга, так как каждый из них нормально растет на бактериях, лизогенных по второму профагу. Иными словами, каждый из них нечувствителен к действию репрессора другого фага. Кайзер и Жакоб установили, что гибридные фаги, образующиеся при рекомбинации между фагами Я и 434, оказываются нечувствительными к репрессору Яс1, если они не содержат области N- I-O родительского фага Я, даже в случае, если вся остальная часть генома была получена от этого родителя. После того как Пташне выделил репрес- [c.492]

Из числа умеренных колифагов наиболее подробно изучен фаг "к. Путем изучения развития вируса в ходе лизиса клетки (использовали целый ряд мутантов с супрессорно-чувствительными, условнолетальными, бессмысленными мутациями, выделенными Кэмпбеллом [60]) в геноме фага X удалось идентифицировать пе менее 18 генов. Этими методами было показано, что гены от Л до F ответственны за функции, связанные с синтезом белка фагового отростка, а гены от G до / отвечают за формирование головки. Ген i кодирует фаговый лизоцим [62]. Все эти гены, таким образом, попадают в категорию поздних генов в отличие от ранних генов , таких, как ген N, детерминирующий репликацию ДНК. Была проделана большая работа по выяснению роли этих различных генов и последовательности их транскрипции. Установлено, что разные гены транскрибируются с одного или с другого конца цепи и транскрипция таким образом идет в противоположных направлениях (фиг. 72) [496]. [c.278]

Мы точно не знаем, какая особенность последовательности ДНК в пределах этой границы необходима для узнавания РНК-полимеразой. Поскольку стартовая точка далеко не всегда попадает в эту область, можно заключить, что от геометрии комплекса зависит, в каком месте происходит инициация. Возможно, когда фермент связывается слева от стартовой точки, комплекс способен вытягиваться по направлению хода транскрипции. Блок ТАТА всегда расположен внутри промоторной области его особое значение для транскрипции подтвердилось в опытах с введением двух мутаций в ген, кодирующий ко-нальбумин у цыпленка. Замена Т в третьей позиции блока Хогнесса на G приводит к возникновению мутации, сильно ослабляющей транскрипцию гена. Эффект этот обусловлен не просто изменением состава пар оснований, так как замена, приводящая к появлению А, оказывает такое же действие (при этом только изменяется ориентация пары Т—А). Следовательно, важное значение имеет, видимо, точная последовательность блока ТАТА. Как было показано, этой области достаточно для инициирования транскрипции in vitro. Об этом свидетельствует тот факт, что последовательность положения от — 32 до — 12, относящаяся к области поздних генов транскрипционной единицы аденовируса, встроившись в различные участки ДНК бактериальной плазмиды, способна инициировать транскрипцию на расстоянии 30 п. н. от места своего включения. [c.150]

Фаг SP01-крупный вирулентный вирус, заражающий В. subtilis. В зависимости от того, какие фаговые гены экспрессируются, литический цикл можно подразделить на три стадии. Сразу же после начала инфекции транскрибируются ранние гены фага. Через 4-5 мин транскрипция ранних генов прекращается и начинается транскрипция средних генов. Затем на 8-12-й минутах транскрипция средних генов заменяется транскрипцией поздних генов. Каковы механизмы, обусловливающие переключение транскрипции [c.159]

Для транскрипции средних и поздних генов необходима экспрессия фагового генома. Три регуляторных фаговых гена, обозначаемых 28, 33 и 34, контролируют очередность транскрипции. Функции этих генов рассмотрены на рис. 12.2. Регуляция осуществляется последовательно при этом сначала бактериальный фермент транскрибирует р ний ген, чей продукт необходим для транскрипции средних генов. В свою очередь продукты некоторых peiinnx генов необходимы для транскрипции поздних генов. [c.159]

Как и у других фагов, в случае фага лямбда для экспрессии поздних генов, кодирующих компоненты фаговой частицы, необходимы дополнительные регуляторные механизмы. Такой контроль осуществляется геном Q, относящимся к задержанно ранним генам. Продукт этого гена pQ является еще одним белком-антитерминатором, позволяющим РНК-полимеразе, инициирующей транскрипцию на позднем промоторе Pr, преодолевать терминатор, располагающийся между этим промотором и поздними генами. Так, наличие белков-антитерминаторов с различной специфичностью позволяет осуществить последовательную экспрессию фаговых генов. [c.169]

После начала репликации фаговой ДНК, осуществляемой в результате выражения ранних генов, наступает очередь для выражения поздних генов. Их транскрипция на этой стадии обеспечивается наличием другого регуляторного гена, входящего в состав предыдущего (задержанно раннего или среднего) набора генов. Таким регулятором может быть другой антитерминатор (как в случае фага лямбда) или другой сигма-фактор (как у фага 8Р01). [c.207]

Одна из наиболее сложных каскадных систем принадлежит фагу лямбда. Сам по себе каскад при литическом развитии является простым в нем используются два регулятора, контролиру19щие последовательные стадии развития. Однако цикл литического развития смыкается с циклом установления лизогении, как это суммировано на рис. 16.5. При введении ДНК фага лямбда в новую клетку-хозяина литический и лизогенный циклы запускаются одним и тем же способом. Оба цикла требуют экспрессии предранних и задержанно ранних генов. Однако на следующем этапе эти циклы дивергируют. Литическое развитие происходит, если экспрессируются поздние гены лизогенное состояние устанавливается, если синтезируется необходимый репрессор. [c.208]

Задержанно ранние гены включают в себя два гена репликации (необходимых для литической инфекции) и семь генов рекомбинации (некоторые из них отвечают за рекомбинацию при литической инфекции два гена необходимы для интеграции ДНК фага лямбда с бактериальной хромосомой при лизогенизации). Функции двух ге-нов-регуляторов, ll/ lll, необходимы для инициации синтеза лизогенного репрессора. Регуляторный ген Q кодирует фактор антитерминации, благодаря которому бактериальная РНК-полимераза получает возможность приступить к транскрипции поздних генов. Таким образом, задержанно ранние гены служат для двух целей одни из них необходимы для установления фагом лизогенного со- [c.208]

Поздние гены выражаются как одна единица транскрипции, начинающаяся с промотора который лежит между генами Q и 8. В отсутствие продукта гена Q (являющегося последним геном в расположенной в правом конце группе задержанно ранних генов) эта транскрипция осуществляется конститутивно, но терминируется в сайте Гкз, расположенном рядом с промотором Рк в результате транскрипции образуется 68-РНК, содержащая 194 основания. (Вероятно, некоторые из РНК-полимераз, транскрибирующих задержанно ранние гены, способны переместиться в область поздних генов, но их число незначительно, и они не способны образовать нужное количество компонентов головки и отростка для поддержания литического развития.) Однако, если продукта гена Q становится достаточно, он супрессирует терминацию в сайте Гкз и 68-РНК удлиняется в результате выражение поздних генов резко усиливается. [c.209]

Рис. 20.7. Одна из оригинальных электронных микрофотографий гибридизации РНК с одноцепочечной ДНК аденовируса, выявляющей мозаичную структуру транскрипционной единицы поздних генов. Фотография любезно предоставлена Philip Sharp

Рис. 20.20. При экспрессии поздних генов аденовируса одна и та же лидерная последовательность может быть присоединена к различным кодирующим участкам мРНК. На рисунке показаны только три кодирующих экзона, однако в действительно-

Справочник химика 21

Химия и химическая технология