Сайты РНК-полимеразы

Инициация и регуляция транскрипции ДНК у эукариот с участием РНК-полимеразы в большей степени, чем у прокариот, зависит от множества других белков — факторов транскрипции, взаимодействующих с дискретными участками ДНК, образующих сложный эукариотический про.мотор. В районе промотора, прилегающего к сайту инициации транскрипции (кзп-сайту), обнаружены участки с характерными нуклеотидными последовательностями (мотивами), которые оказывают цис-действие на экспрессию близлежащего гена. Эти элементы могут взаимодействовать с РНК-полимеразой и другими белками-факторами транскрипции. Разные ядерные белковые факторы транскрипции, представляющие собой регуляторные белки, способны связываться с теми или иными нуклеотидными последовательностями ДНК, оказывая тем самым влияние На экспрессию разных генов. Такие белки, способные к диффузии [c.195]

Итак, область эукариотического промотора рассматривается как специфический ДНК-остов, на котором собираются белки транскрипции, узнающие свои сайты связывания и взаимодействующие как друг с другом, так и с РНК-полимеразой. Нельзя исключить, что факторы транскрипции являются ферментами и в процессе этих взаимодействий осуществляются ферментативные модификации как белковых факторов, так и ДНК. Появление нового фактора транскрипции в дифференцированных клетках можно рассматривать как способ включения гена на нужной стадии развития. [c.201]

Рис. 3.19. Транскрипция в бактериальной клетке. А. Структурные гены (А, В, С и О) оперона находятся под транскрипционным контролем оператора (о) и промотора (р). РНК-полимераза связывается с участками, находящимися на расстоянии 10 (—10) и 35 (—35) пар оснований от сайта инициации транскрипции (+1). 1 — Стоп-сигнал, ответственный за остановку транскрипции, а, Р, у и 5 — белки, продукты генов А, В, С, О. Б. То же, что и на рис. А, но показано связывание РНК-полимеразы с промоторной областью.

Аденоассоциированные вирусы (ЛАВ) - это небольшие непатогенные вирусы человека с одноцепочечным ДНК-геномом (4,7 т. п. п.), который может интегрировать в специфический сайт 19-й хромосомы. Такое название они получили потому, что для продуктивной инфекции им необходимы белки другого вируса (вируса-помощника), например аденовируса. После того как ААВ попадает в ядро, его геном с помощью полимераз клетки-хозяина преобразуется в двухцепочечную ДНК и транскрибируется. [c.496]

ТАТА-бокс (ТАТА box) Участок, располагающийся в промоторной области генов эукариот за 25 нуклеотидов до сайта инициации транскрипции, с которым связывается РНК-полимераза. Другое название — бокс Хогнесса. Аналогом у прокариот служит бокс Прибнова. [c.561]

Сайт связывания РНК-полимеразы Е. соИ [c.140]

В совокупности эти результаты показывают, что РНК-полимераза связывается, причем асимметрично, с участком ДНК размером около 44-50 п. н., если считать от стартовой точки против хода транскрипции, и около 20п. н.-по ходу транскрипции. Последние 25-30 п. п. в связывающем участке, расположенные против хода транскрипции, менее прочно взаимодействуют с ферментом. Эта область связывается с ферментом достаточно хорошо, чтобы быть экранированной при мягкой обработке эндо- или экзонуклеазами, но не может выдерживать более жесткие условия обработки, используемые для получения целых фрагментов связанного ферментом участка. Приведенные данные хорошо согласуются с моделью, согласно которой существует единый связывающий сайт для РНК-полимеразы, в котором (как мы увидим) некоторые точки контакта имеют более важное значение, чем другие. [c.143]

В верхней части рисунка стрелками, направленными к двойной спирали, указаны сайты, модификация которых нарушает связывание РНК-полимеразы с ДНК. Сайты, экранируемые ферментом от модификаций, обозначаются стрелками, направленными от двойной спирали. Стрелки, направленные на основание, указывают само модифицированное основание. Стрелки между основаниями обозначают модификацию фосфодиэфирной связи. [c.145]

Общее свойство всех этих модификаций состоит в том, что они дают возможность разорвать соответствующую связь в полинуклеотидной цепи. Такой сайт можно идентифицировать с помощью тех же подходов, которые использовались в экспериментах по определению участков связывания РНК-полимеразы (рис. 11.4). Одну из цепей ДНК метят по концу тогда в результате каждого разрыва образуется фрагмент, который обнаруживается при электрофоретическом анализе как полоса в геле, соответствующая определенному размеру. Используя такой подход, сравнивают чувствительность комплекса РНК-полимераза промотор с чувствительностью свободной ДНК. В результате оказывается, что ряд полос пропадает. Таким путем выявляются участки промотора, экранированные ферментом от модификаций. Интенсивность ряда других полос может усиливаться, выявляя тем самым участки, в которых ДНК должна находиться в более доступной конформации. [c.146]

Особенно интересно, что тождественные позиции в различных промоторах могут являться точками контакта, несмотря на то что содержат различные основания. Из этого, очевидно, можно сделать вывод о существовании общего механизма связывания РНК-полимеразы, хотя реакция не зависит от наличия определенных оснований в какой-либо из точек контакта. Эта модель может объяснить, почему некоторые точки контакта не совпадают с сайтами, подверженными мутированию. Не каждая мутация также затрагивает точку контакта может быть, в данном случае сказывается некоторое влияние соседних оснований, которые фактически не соприкасаются с ферментом [c.147]

При рассмотрении в трех измерениях все точки контакта, находящиеся против хода транскрипции от блока Прибнова, располагаются на одной и той же поверхности ДНК (рис. 11.5). Эти основания, вероятно, узнаются при первоначальном образовании закрытого бинарного комплекса. Это создает возможность для реакции узнавания между РНК-полимеразой и ДНК путем образования контакта между ферментом и одной из поверхностей ДНК, что является простейшей из возможных моделей. После того как расплетание ДНК началось, возможно узнавание и связывание со следующими сайтами, расположенными на другой стороне ДНК. [c.147]

Однако в gal-опероне БАК-связывающая зона находится между положениями — 50 и — 23. Последовательность, расположенная слева от этой зоны, не нужна для связывания. По всей видимости, этот участок связывает только один БАК-димер, и он, вероятно, непосредственно контактирует с РНК-полимеразой, так как БАК-связы-вающий сайт перекрывается с участком, экранируемым РНК-полимеразой. [c.148]

Один нз способов перемещения требует прежде всего образования РНК-матрицы, которая копируется при участии обратной траискриптазы (рис. 118). Эго было экспериментально доказано для ретротранспозонов дрожжей и дрозофилы. Ретротранспозоны транскрибируются с помощью РНК-полимеразы I. В составе ДКП имеются сайты инициации транскрипции и сигналы полиа-Деннлирования. ДКП могут служить активными промоторами, ванскрипция начинается в одном ДКП (условно левом, 5 -ДКП) [c.227]

Согласно схеме перемещения повторов Alu в геноме предполагалось, что для размножения Alu необходимо наличие собственного промотора (РНК-полимеразы III) в первом мономере Alu. При этом размер и расположение промотора соответствовали его локализации в регишных последовательностях. Считалось, что мутация в любой позиции этого сайта приводит к потере способности Alu к размножению. [c.69]

В многоклеточных организмах среднее число регуляторных сайтов для одного гена минимум равно пяти положительные регуляторные белки связываются со своими специфическими последовательностями в структуре ДНК (вероятнее всего, посредством водородных связей между амидной группой Глн или Асн и пуриновыми и пиримидиновыми основаниями нуклеотидов). Следует указать еще на один момент, почему эукариотическая клетка использует положительные механизмы регуляции экспрессии генов. Подсчитано, что в геноме человека содержится около 100000 генов, соответственно каждая клетка при отрицательном механизме регуляции могла бы синтезировать 100000 разных репрессоров, причем в достаточных количествах. При положительном механизме регуляции большинство генов в принципе неактивно, соответственно молекула РНК-полимеразы не связывается с промотором и клетка синтезирует ограниченный и избирательный круг активаторных белков, необходимых для инициации транскрипции. [c.538]

Рис. 3.10. Схематическое изображение прокариотического структурного гена. Указаны промотор (р), сайт инициции транскрипции и ее направление (горизонтальная стрелка), область терминации транскрипции, узнаваемая РНК-полимеразой (I). Сначала на ДНК как на матрице синтезируется мРНК (транскрипция), а затем осуществляется синтез белковой цепи (трансляция).

Рис. 3.11. Схематическое изображение эукариотического структурного гена. Указаны промотор (р), сайт инициации транскрипции и ее направление (горизонтальная стрелка), область терминации транскрипции, узнаваемая РНК-полимеразой (1). 1-5 - экзоны, а-с1 - интро-ны. Первичный транскрипт содержит ро1у(А)- хвост на 3 -конце и метилированный нуклеотид С ( кэп ) на 5 -конце. После транскрипции интроны из первичного транскрипта вырезаются (процессинг), и на образовавшейся функциональной РНК синтезируется белковая молекула (трансляция).

Чтобы получить какой-то белковый продукт, необходимо обеспечить правильную транскрипцию кодирующего его гена и трансляцию соответствующей мРНК. Для инициации транскрипции в нужном сайте необходим промотор, а для ее остановки - терминирующий кодон. Клонированный ген часто бывает лишен таких сигнальных последовательностей, и для его экспрессии в прокариотической клетке-хозяине нужно обеспечить и то, и другое. Кроме того, поскольку для решения большинства биотехнологических задач белок должен образовываться в больших количествах, необходимо использовать промотор, который позволял бы получить высокий уровень транскрипции (сильный промотор) и распознавался РНК-полимеразой хозяйской клетки. Постоянная транскрипция клонированного гена истощает энергетические ресурсы хозяйской клетки, поэтому нужно использовать промоторы, работу которых можно регулировать либо с помощью специфических низкомолекулярных соединений, либо изменением температуры. [c.130]

Непосредственно синтез новой цепи ДНК осуществляется при помощи ДНК-полимераз. У прокариот найдено три типа этих ферментов, а именно ДНК-полимераза I, ДНК-полимераза II и ДНК-полимераза III. ДНК-полимераза I — протомер с молекулярной массой около 100 kDa. Фермент полифунк-ционален он обладает полимеразной и нуклеазной активностью. Принимает участие в процессах репарации ДНК. Роль ДНК-полимеразы П пока не совсем ясна, известно, однако, что мутации генов, ее кодирующих, не сказываются на жизнеспособности клеток. Из этих ферментов ДНК-полимераза П1 оказалась наиболее функционально значимой именно этот фермент катализирует наращивание полинуклеотидной цепи ДНК. Он является олигомером и состоит из семи неравнозначных субъединиц, одна из которых обладает наибольшей полимеразной активностью. Оказалось, однако, что ДНК-полимераза III не может самостоятельно присоединяться к цепи ДНК и инициировать образование новой цепи, поэтому синтез должен быть инициирован какой-то другой структурой. Такой структурой является фрагмент РНК, который синтезируется в сайте инициации и к которому присоединяется ДНК-полимераза. Этот фрагмент называется праймером, а РНК-полимераза, катализирующая его образование, — праймазой. [c.451]

Последовательности ТАТА и ЦААТ в зоне промотора способствуют правильному расположению РНК-полимеразы на матрице ДНК. Энхансеры, локализованные на значительном удалении от зоны промотора, участвуют в регуляции процесса транскрипции. Сразу после начала транскрипции первый нуклеотид с 5 -конца подвергается модификации (метилированию гуанина), которая называется кэпированием. Поэтому первый нуклеотид, стартовая точка гена, называется кэп-сайт. Сигнал ААТААА (последняя последовательность, кодируемая РНК-полимеразой) способствует блокированию З -конца мРНК. [c.459]

У прокариот возможен механизм терминации с помошью специального белка (р-белка), обладающего хеликазной активностью. Этот белок присоединяется к транскриптону и движется вслед за РНК-полимеразой. По достижении сайта терминации и образования шпильки скорость движения фермента замедляется, р-белок догоняет РНК-полимеразу и расплетает дуплекс. В результате транскрипция прекращается, а новосинтезированная РНК отделяется от матрицы. У прокариот первичный транскрипт не претерпевает никаких изменений и зачастую транскрипция сопряжена с трансляцией. [c.460]

Первая контролируемая модификация белка была проведена в середине 60-х годов Кошландом и Бендером. Для замены гидроксильной группы на сульфгидрильную в активном центре протеазы — субтилизина они применили метод химической мо дификации. Однако, как выяснилось, такой тиолсубтилизин не сохраняет протеазную активность. Вообще говоря, методы химической модификации не только жестки и неспецифичны они плохи еще и тем, что с их помощью невозможно вызвать множественные желаемые изменения, особенно если модифицируемые аминокислотные остатки погружены в глубь третичной структуры белка. Для этого нужна белковая инженерия, основанная на генетической инженерии. Сегодня она осуществляется при помощи двух хорошо освоенных методов (гл. 7). Так, сайт-специфический мутагенез осуществляется следующим образом. Клонируют ген того белка, который интересует исследователя, и встраивают его в подх.одящий генетический носитель. Затем синтезируют олигонуклеотидную затравку с желаемой мутацией, последовательность которой из десяти — пятнадцати нуклеотидов в достаточной степени гомологична определенному участку природного гена и поэтому способна образовывать с ним гибридную структуру. Эта синтетическая затравка используется полимеразами для начала синтеза комплементарной копии вектора, которую затем отделяют от оригинала и используют для контролируемого синтеза мутантного белка. Альтернативный подход основан на расщеплении цепи, удалении подлежащего изменению сайта и замещении его синтетическим аналогом с желаемой последовательностью нуклеотидов. [c.183]

Каким же образом происходит мобилизация генома F-фактором, который составляет часть этого генома Что побуждает его продвигаться через конъюгационную трубку в нанравлении нового хозяина после установления контакта между донорной и реципиентной клетками Первое объяснение этого процесса было предложено в 1963 г. Жакобом, Бреннером и Кьюзэн. Сущность его сводилась к утверждению, что локус О фактора F представляет собой так называемый репликатор,. или сайт, в котородм фермент ДНК-полимераза нпициируег репликацию [c.237]

Продукты транскрипции представляют собой дискретные молекулы, имеющие предопределенные 5 -и З -концы. Из этого следует, что инициирование и терминирование транскрипции должны происходить в определенных сайтах ДНК. Инициация предполагает образование комплекса между РНК-полимеразой и ДНК в участке, расположенном вблизи нуклеотида, с которого начинается транскрипция. Последовательность ДНК, необходимая для образования этого комплекса, называется промотором. Промотор может включать в себя как последовательности, непосредственно связывающиеся с инициирующим комплексом, так и те, которые прилегают к этому участку. (Распознавание этих последовательностей необходимо для инициации, но они не являются частью стабильного сайта связывания.) То место, с которого начинается включение первого нуклеотида в синтезирующийся транскрипт, называется стартовой точкой. [c.132]

Смотреть страницы где упоминается термин Сайты РНК-полимеразы: [c.77] [c.179] [c.207] [c.208] [c.224] [c.282] [c.38] [c.85] [c.250] [c.251] [c.77] [c.179] [c.207] [c.208] [c.224] [c.282] [c.489] [c.45] [c.48] [c.117] [c.119] [c.159] [c.200]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология