Трансляция у бактерий

Активность репрессора управляется специфическими метаболитами, получившими название эффекторов. При образовании индуцируемых ферментов индуктор действует как эффектор и инактивирует репрессор это приводит к тому, что репрессия гена-оператора снимается. В резу.льтате цистроны в опероне могут начать синтез соответствующей wi-PHK, а это в свою очередь приводит к синтезу закодированных в этих цитронах полипептидов, синтез которых в отсутствие индуктора был репрессирован. Было экспериментально показано, что в присутствии специфически индуцирующих эффекторов у делящихся бактерий резко возрастает количество образующегося щ-РНК, способной образовывать гибриды с той фракцией ДНК, которая содержит соответствующий оперон [109[. Таким образом, действие репрессора, по-видимому, связано скорее с ингибированием образования. т-РНК, чем с подавлением ее деятельности. Однако не исключена и последняя возможность высказывалось предположение, что активность репрессоров может быть направлена против определенных форм S-PHK, необходимых для трансляции одного или нескольких цистронов данного оперона [105]. [c.285]

Похожая добавочная N-концевая последовательность оказалась свойственной и растущим цепям ряда бактериальных белков, выводимых (экспортируемых) из цитоплазмы (см. табл. 3). В случае грамотрицательных бактерий этот экспорт белков происходит, либо в периплазматическое пространство (например, щелочная фосфатаза, мальтозосвязывающий белок, арабинозосвязывающий белок, пенициллиназа), либо далее во внешнюю мембрану (липопротеид внешней мембраны, X-рецептор). Начало синтеза экскретируемых белков приводит, по-видимому, к взаимодействию их гидрофобной N-концевой последовательности с внутренней цитоплазматической мембраной бактериальной клетки, так что они далее синтезируются на мембраносвязанных рибосомах. В течение элонгации (или в некоторых случаях после нее) может происходить отщепление N-концевой последовательности. По завершении синтеза, после терминации трансляции, готовый белок проваливается в периплазматическое пространство и далее, в зависимости от гидрофобности (гидрофильности) своей поверхности, либо остается в пери-плазматическом пространстве как водорастворимый белок, либо интегрируется во внешнюю мембрану. Здесь, как видно, имеется большая аналогия с ситуацией для секретируемых белков в эукариотических клетках. [c.280]

Накопление Г в клетках бактерий характеризует их стрессовое состояние, вызванное ухудшением условий роста, и инициирует перестройку метаболизма бактерий, необходимую для адаптации клеток к дефициту аминокислот и др источников питания При зтом подавляется синтез рнбосомных и тРНК, транскрипция генов, кодирующих структуру рибосомных белков и белковых факторов трансляции, транспорт углеводов, синтез липидов и дыхание Одновременно усиливается транскрипция оперонов, ответственных за биосинтез аминокислот, и ускоряется распад клеточных белков [c.618]

Таким образом, процессы транскрипции и трансляции, служащие для выражения в онтогенезе генетической информации, не приводят к наследованию изменений, возникающих при их функционировании. Только изменения, происходящие в молекулах ДНК, могут сохраняться в ряду поколений, поскольку они воспроизводятся в процессе репликации. Следовательно, в основе эволюции прокариот лежит способность к изменению только их генетического материала. У прокариот весь генетический материал, необходимый для жизнедеятельности, локализован в одной хромосоме, т.е. бактериальная клетка гаплоидна. В определенных условиях в клетках бактерий может содержаться несколько копий хромосомы. [c.143]

Мы уже обсуждали ранее вопрос о разобщенности процессов транскрипции и трансляции, т. е. о том, чо т-РНК отделяется от матрицы ДНК и мигрирует в другую часть клетки для осуществления белкового синтеза. Однако не исключено, что процессы эти не обязательно должны быть разобщены, т. е. синтез белка может идти, нока т-РНК еще остается прикрепленной к гену. Такой процесс вполне возможен у бактерий или у многоклеточных животных, клетки которых имеют ядерные рибосомы. Эта точка зрения получила подтверждение в опытах с бесклеточной системой, в которой ДНК присоединяется к рибосомам с помощью т-РНК [198]. [c.282]

Разными методами было показано, что время полужизни ш-РИК у различных бактерий составляет при 37° приблизительно 90 сек. Сколь ни мало это время, оно все же примерно на один порядок величины больше того, какое необходимо для синтеза в той же системе законченной полипептидной цепи средних размеров (около 10 сек). Это дает основание предположить, что отдельная матрица может принимать участие более чем в одном цикле трансляции. [c.504]

Результаты возможного переноса наследственных текстов между далекими таксонами уже обнаружены как у бактерий, так и у эукариот. Но говорить об их роли в филогенезе можно будет не раньше, чем выяснится, с какими именно свойствами фенотипа адаптивных норм соответствующих видов эти предположительно перенесенные тексты связаны. Это особенно важно для эукариот с их огромными объемами молчащих наследственных текстов , трансляция которых если и происходит, то практически не сказывается на надмолекулярном уровне. [c.94]

Так же как и в случае трансляции мРНК, регуляция выражения генов включает ряд взаимодействий между нуклеиновыми кислотами и белками, определяемых слабыми связями. Поэтому весьма вероятно, что температура может существенно влиять на выражение генов. И здесь, подобно тому как мы это видели во многих других случаях термических эффектов в системах, стабилизируемых слабыми связями, возникает потенциальная возможность пользы и вреда . Мы сначала кратко рассмотрим ряд примеров, относящихся к бактериям, у которых регуляция активности генов, как известно, подвержена влиянию температуры, [c.227]

Сходным образом осуществляется регуляция О.в. на уровне биосинтеза ферментов. При этом субстрат или продукт р-ции регулирует активность белкового репрессора, подавляющего транскрипцию (синтез матричной РНК на ДНК-матрице) соответствующего оперона (участок ДНК, кодирующий одну молекулу матричной РНК под контролем белка-репрессора). Примером регуляции при помощи положит. прямой связи может служить в данном случае управление расщеплением лактозы. Появление в среде лактозы инактивирует у бактерии Es heri hia oli соответствующий репрессор и тем самым разрешает транскрипцию оперона, кодирующего ферменты, катализирующие расщепление лактозы. Пример регуляции при помощи отрицат. обратной связи - управление биосинтезом гистидина. Избыток гистидина активирует репрессор, ингибирующий транскрипцию оперона, кодирующего ферменты биосинтеза гистидина. Если репрессор и белки, синтез к-рых он подавляет, кодируются одним опероном, то отрицат. обратная связь осуществляется без участия внеш. модуляторов активности репрессора. Аналогичным образом осуществляется регуляция биосинтеза белка на уровне трансляции (синтез белка ка РНК-матрице). Такой механизм регуляции позволяет синтезировать белок в строгом соответствии с потребностью в нем на данном этапе существования организма. [c.317]

Противотуберкулезные и антибактериальные антибиотики, в частности стрептомицин и неомицин, действуют на белоксинтезирующий аппарат чувствительных к ним штаммов бактерий. Было высказано предположение, что эти антибиотики обусловливают ошибки в трансляции мРНК, приводящие к нарушению соответствия между кодонами и включаемыми аминокислотами например, кодон УУУ вместо фенилаланина начинает кодировать лейцин, в результате чего образуется аномальный белок, что приводит к гибели бактерий. [c.542]

Модель строения бактериальной хромосомы должна объяснять также прохождение в клетке процессов транскрипции и трансляции. Согласно существующим представлениям суперспирализован-ные петли соответствуют неактивным в данное время участкам ДНК и находятся в центре нуклеоида. По его периферии располагаются деспирализованные участки, на которых происходит синтез информационной РНК (иРНК), при этом, поскольку у бактерий процессы транскрипции и трансляции идут одновременно, одна и та же молекула иРНК может быть одновременно связана с ДНК и рибосомами (рис. 19). [c.58]

При включении бактериальных генов вместе с их регуляторными участками в Е. соП они, как правило, экспрессируются, давая мРНК и белок. Это происходит потому, что в сигнальных последовательностях, управляющ>1Х транскрипцией и трансляцией в различных прокариотических организмах, много общего. Однако экспрессия генов эукариот в бактериях наблюдается очень редко, если не создавать специальные условия. Регуляторные сигналы эукариот сильно отличаются от регуляторных сигналов бактерий [c.436]

Рис. 29-19. Сопряжение процессов транскрипции и трансляции у бактерий. Еще до окончания транскрипции ДНК РНК-полимеразой образующаяся мРНК начинает транслироваться рибосомами. Это оказывается возможным благодаря тому, что в бактериях мРНК не надо транспортировать из ядра в цитоплазму.

С помощью бактерий были получены с высоким выходом некоторые белки — продукты генов животных и-их вирусов. Так,,, были созданы штаммы Е. соИ, у которых 20% всего- клеточного белка составляли коровый антиген вируса гепатита В, гор -МОН роста человека или главный капсидный антиген вируса ящура. У одного из сконструированных штаммов В. suhtblis-последний составлял около 1% синтезируемого этой бактерией белка. Однако добиться экспрессии в бактериальных клетках генов некоторых белков животных или их вирусов совсем непросто, даже если эти гены сопряжены с сигналами инициации транскрипции и трансляции, которые обеспечивают в норме-высокий уровень экспрессии генов прокариот. Причины такой. неэффективной экспрессии не всегда ясны, но в некоторых случаях удалось установить, что протеазы бактерий быстро разрушают белки животных и вирусов. В подобных ситуациях можно повысить выход, применяя несодержащие протеаз мутанты.. При выработке проинсулина, предшественника инсулина, неко торая защита от протеаз обеспечивается тем, что полипептид, секретируется в периплазматическое пространство у клеточной стенки Е. oll. На N-конце молекулы препроинсулина находится последовательность гидрофобных аминокислот, с помощью которой (с одновременным ее отщеплением) осуществляется транспорт этой молекулы через мембрану в периплазм [c.319]

Цитоплазматическая мембрана содержит липиды, состоящие из эфиров глицерола и изопреноидных углеводородов (разд. 3.13). Рибосомы по своей величине сходны с рибосомами эубактерий (70S), однако последовательность оснований в рибосомных РНК, особенно в 16S-pPHK, существенно иная, чем у эубактерий. В отношении последовательности 16S-pPHK метанобразующие бактерии значительно сильнее отличаются, например, от JE. oli, чем цианобактерии. Кроме того, механизм трансляции нечувствителен к антибиотикам, подавляющим синтез белка у эубактерий. На основании этих, а также ряда других отличительных признаков метанобразующие бактерии относят к архебактериям (разд. 3.13). [c.317]

Регуляция синтеза ш-РНК. А priori ясно, что транскрипция должна по времени предшествовать трансляции (во всяком случае, транскрипция какой-то первой группы нуклеотидов, пусть даже эта группа очень мала). Таким образом, на этом уровне транскрипция, безусловно, может лимитировать трансляцию. Неясно, однако, можем ли мы считать, что в дальнейшем эти два процесса протекают независимо как во времени, так и в пространстве. Нетрудно, нанример, представить себе, что если реакционно-способная неустойчивая молекула т-РНК почему-либо не включится в работу трансляционной системы, то транскрипция сразу же прекращается или продукт транскрипции инактивируется (скажем, вследствие гидролиза, фосфоролиза или взаимодействия с другими компонентами клетки). Недавние эксперименты, проведенные на различных бактериальных системах, показывают, что транскрипция и трансляция — тесно связанные процессы. Одной интересной особенностью срштеза РНК у бактерий является зависимость этого синтеза (у так называемых жестко контролируемых штаммов) от присутствия в среде полного набора всех аминокислот. Если отсутствует хотя бы одна аминокислота, необходимая для роста данного ауксотрофа, то синтеза РНК не происходит. Такой жесткий контроль определяется наличием особого гена R ), место которого на генетической карте можно определить с помощью обычных методов. Мутации в этом гене (ЙС" ) приводят к появлению штаммов, у которых уже не наблюдается столь четкой зависимости между содержанием аминокислот в среде и синтезом РНК. На уровне транскрипции действуют, вероятно, и такие регуляторные меха- [c.505]

Еще один механизм регуляции, обнаруженный значительно позднее, — регуляция с помощью антисмысловых РНК. Специальный тип маленьких молекул РНК имеет последовательность оснований, комплементарную сегменту РНК-мишени, связываясь с которой, антисмысловые РНК могут блокировать репликацию ДНК, транскрипцию или трансляцию. Такие РНК кодируются антисмысловыми генами (antisense genes). Оказалось, что этот способ регуляции широко распространен среди бактерий и вирусов. Такой регуляции могут подвергаться репликация плазмид, синтез белков-поринов, репродукция фага I.. [c.237]

Что же такое ГПГ Напомним, что вся информация об организме — от бактерии до человека — хранится (точнее, кодируется) в его ДНК. Знаменитая двойная спираль молекулы ДНК состоит всего из 4 оснований А (аденин), Т (тимин), Г (гуанин) и Ц (цитозин). Две нити ДНК связаны углеводородными мостиками , соединяющими между собой (по принципу ключ — замок ) соответствующие друг другу по химическому строению концы оснований (А — Т и Г — Ц). Допустим, нить ДНК представлена последовательностью ТТТАТТГТТГЦТ. Разобьем ее на слова из трех букв ТТТ АТТ ГТТ ГЦТ — это и есть генетический код, в котором каждое слово (триплет, или кодон) кодирует определенную аминокислоту. Так, выбранная последовательность кодирует короткий пептид (небольшой белок) из четырех аминокислот фенилаланина, изолейцина, валина и аланина. Когда говорят об экспрессии генов (реализации в клетке закодированной в ДНК информации), подразумевают, что кодоны считываются специальными ферментами клетки с образованием промежуточной информационной молекулы и-РНК (этап транскрипции), считывание триплетов которой (этап трансляции) происходит в рибосомах с образованием белков. [c.81]

Нуклеазы — это большая группа ферментов, катализирующих реакцию гидролиза молекул нуклеиновых кислот. В результате действия нук-леаз молекула ДНК или РНК распадается на фрагменты или отдельные нуклеотиды. Исходная функция нуклеаз в клетке — деградация ненужных в данный момент жизнедеятельности молекул (например, деградация мРНК после трансляции) и защита от чужеродных молекул нуклеиновых кислот (расщепление фаговой ДНК бактериальными нуклеазами при заражении бактерии фагом). [c.25]

Это уравнение утверждает, что скорость, с которой происходит транскриг-ция и трансляция рибосомных РНК и рибосомных белков, изменяется обратно пропорционально квадрату времени генерации. Иными словами, при росте в бульоне рибосомные гены выражаются в 12 = 144 раза быстрее, чем при росте в пролиновой синтетической среде. Детали этого важнейшего бактериального регуляторного процесса до сих пор не выяснены. Вполне возможно, что рибосомные гены объединены в один или несколько оперонов, выражение которых находится под контролем одного или нескольких репрессоров, активность которых в свою очередь регулируется изменениями внутриклеточного содержания одного или нескольких метаболитов. Однако в такой же степени возможно, что существует какой-то иной механизм, обеспечивающий соответствие между количеством рибосом на геном и потребностью клетки в синтезе белка, которая диктуется скоростью роста бактерий. [c.496]

Самым значимым свойством генетического кода является его универсальность, т. е. он в основном одинаков у организмов, стоящих на разных уровнях развития у человека, растений, вирусов, бактерий. Такая универсальность генетического кода легла в основу генной инженерии (см. главу 19). Например, рибосомы и молекулы тРНК в кишечной палочке Е. соИ могут осуществлять трансляцию цепи мРНК, кодирующей синтез гемоглобина, и синтезировать полноценный гемоглобин. Универсальность кода свидетельствует также о древности его происхождения и консервативности, в результате которой даже при длительной эволюции важнейшие особенности метаболизма сохраняются неизменными. Сходство генетического кода у разных организмов — это прямое доказательство того, что все живые организмы произошли от единого предка. [c.367]

Таким методом, не прибегая к выделению мРНК в чистом виде, удалось показать, что существует очень нестабильная РНК, которая по своей последовательности соответствует одной из цепей ДНК и которая связывается с рибосомами. Мы можем предположить, что транскрипция происходит так, как это изображено на рис. 5.3. Чтобы спаривание оснований было возможным, ДНК должна быть расплетена в соответствующем участке. Одна из расплетенных цепей при этом используется в качестве матрицы. По ходу транскрипции расплетенный участок передвигается вдоль ДНК. Затем РНК отделяется от ДНК, и прежняя двухцепочечная структура восстанавливается. Все нуклеиновые кислоты синтезируются в направлении от 5 -конца к З -концу. Следовательно, транскрипция и трансляция у бактерий происходят в одном направлении. А это означает, что у бактерий трансляция мРНК может начаться раньше, чем завершится транскрипция. [c.65]

Размер полисом зависит от многих факторов. У бактерий они иногда очень большие и состоят из десятков рибосом, одновременно занятых трансляцией. Частично это зависит от большого размера мРНК (которые могут кодировать более одного белка). Частично это связано с эффективностью трансляции мРНК рибосомами. Поскольку рибосомы могут прикрепляться к бактериальной мРНК раньше, чем завершится ее транскрипция, полисомы, вероятно, связаны с ДНК. [c.70]

У бактерий транскрипция и трансляция взаимосвязаны. Конкретные значения скорости процессов зависят от температуры, но обычно они согласуются друг с другом. Например, при 37°С транскрипция мРНК происходит со скоростью 2500 нуклеотидов в 1 мин, что соответствует образованию 14 кодонов в 1с. Полз ченное значение очень хорошо совпадает со скоростью белкового синтеза, составляющего приблизительно 15 аминокислот в 1 с. При индукции экспрессии нового гена соответствующая мРНК появляется обычно в клетке через 2,5 мин, а соответствующий белок можно обнаружить через 0,5 мин. [c.116]

Рис. 9. . Транскрипция, трансляция и деградация мРНК у бактерий происходит одновременно.

Смотреть страницы где упоминается термин Трансляция у бактерий: [c.217] [c.261] [c.666] [c.602] [c.122] [c.217] [c.115] [c.234] [c.370] [c.192] [c.935] [c.942] [c.956] [c.226] [c.16] [c.236] [c.71] [c.493] [c.506] [c.237] [c.371] [c.26] [c.72] [c.77] [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология