Экзон-интрон, граница

Несмотря на указанную трудность, концы каждого интрона можно обнаружить, основываясь на гомологии последовательностей, расположенных на границах экзон-интрон. Они могут быть изображены в виде участков, сходных с универсальной последовательностью [c.255]

На границах экзон—интрон имеется каноническая последовательность [c.255]

Мы уже убедились в том, что все интроны ядерных структурных генов, кодирующих белки, можно сопоставить на основе правила GT...AG так, что обнаружится гомология коротких универсальных последовательностей на границах экзон—интрон. Как уже мы рассматривали в гл. 20, каноническая, или усредненная, последовательность имеет вид [c.325]

Сплайсинг РНК включает разрыв фосфодиэфирных связей на границах экзон—интрон и образование связи между концами экзонов. Это может произойти путем либо двух независимых последовательных реакций, либо одной согласованной реакции переноса. Разрыв фосфодиэфирных связей происходит и при других реакциях процессинга, но их образование в молекуле РНК-уникальная особенность сплайсинга. Каковы бы ни были ферментативные механизмы возникновения связей, основное условие этого процесса-расположение рядом групп, реагирующих с образованием новых связей. [c.318]

Для глобиновых генов было проведено детальное сопоставление соответствующих экзонов и интронов более подробно это будет обсуждаться в гл. 21. Окончательный результат дивергенции экзонов выражается в различиях кодируемых ими белков. Эти различия в основном обусловлены заменами оснований. Однако многие замены не влияют на смысловое значение кодона, поскольку затрагивают третье основание кодона или находятся в нетранслируемых областях. Область гомологии простирается и за границы экзон—интрон и захватывает небольшой участок внутри интрона. [c.255]

Индексы обозначают процент случаев, когда данное основание (или тип основания) обнаруживается на границе экзон-интрон. Действительно, высокий процент таких оснований обнаруживается только внутри интрона около предполагаемых границ экзон-интрон. Это и определяет истинные концы интрона [c.256]

До сих пор мы предполагали, что удаление каждого интрона осуществляется на определенном Этапе сплайсинга. Но это не обязательно так. В случае гена [3-глобина мыши обнаруживается 158-предшественник, содержащий только большой интрон. Это, возможно, означает, что первым удаляется малый интрон. Но затем большой интрон удаляется, возможно, в два этапа, поскольку имеется промежуточный продукт, содержащий только часть этого интрона. Таким образом, пытаясь обнаружить сайты, по которым происходит сплайсинг, не следует забывать, что, хотя они и должны содержать границы экзон—интрон, другие сайты, расположенные между ними, также могут быть использованы в качестве промежуточных. [c.324]

Для точного выяснения молекулярных механизмов сплайсинга необходимо исследовать природу границ сплайсинга (границ экзон—интрон), последовательностей, непосредственно окружающих сайты разрезания и сшивания. Как уже отмечалось в гл. 20, границы сплайсинга называются соответственно их расположению в интроне. Левая граница (иногда называемая донорной) находится [c.324]

Вывод, который можно сделать, исходя из этих экспериментов, состоит в том, что, по-видимому, все левые границы сплайсинга, так же как и все правые границы, воспринимаются аппаратом сплайсинга как одинаковые. Можно также считать, что основные свойства границ сплайсинга каждого типа относятся к общим свойствам, присущим всем последовательностям на границах экзон—интрон. [c.325]

Тщательное изучение нуклеотидных последовательностей границ сплайсинга показывает, что единственное их общее свойство-наличие таких коротких канонических последовательностей. Они находятся на границах экзон—интрон чрезвычайно большого числа видов организмов, от животных до дрожжей. Но никакого другого существенного сходства не удается выявить даже при рассмотрении отдельных групп интронов (таких, как интроны определенного вида животных, интроны семейства генов и т.д.). [c.326]

Последовательность, содержащая мутировавший сайт, практически идентична последовательности, содержащей границы сплайсинга мутация приводит к тому, что шесть из семи оснований оказываются гомологичными. (А различающееся основание занимает положение, в котором и в нормальных сайтах сплайсинга других Р-подобных генов глобина находятся разные нуклеотидные основания.) Обратите внимание на то, что последовательность, состоящая из семи нуклеотидов, захватывает и область справа от сайта сплайсинга, не входящую в состав участка универсальной последовательности правой границы экзон—интрон. [c.328]

Спаривание происходит на участке небольшого размера, и мы не знаем, достаточен ли его размер для того, чтобы границы сплайсинга соединились вместе. На рисунке приведен лучший из возможных вариантов этого процесса. На самом деле в области левой границы экзон— интрон, по-видимому, всегда имеется 4-6 п. н., способных к образованию пар, но в области правой границы могут оказаться только две такие пары, вместо трех. [c.329]

Далее при внесении разрыва в правую границу экзон—интрон образуются петлеобразная молекула-интрон и линейная молекула - правый экзон. Затем петля распрямляется, образуя линейную молекулу вырезанного интрона. Левый и правый экзоны сшиваются. [c.330]

ДНК для семейства генов р-глобина и берете эту кипу лист с собой на дачу, чтобы заняться ею в выходные дни. Щ просмотре распечатки вы обнаруживаете, что забыли указан с каким участком гена имеете дело. Вам известно, что последо тельности, представленные на рис. 9-27, расположены на одной границ-экзон/интрон или интрон/экзон, и что эта граница про дит по пунктирной линии. Вы знаете также, что интроны всег начинаются динуклеотидами ОТ и заканчиваются АС, но пой маете, что эти специфические последовательности могут бш расположены либо в начале, либо в конце интрона (рис. 9-27). [c.154]

Рис. 9-44. Сумма отличий от последовательности гена 3-глобина коровы (ответ 9-32). Последовательность гена Р-глобина коровы сравнивали по каждому нуклеотиду с последовательностями генов Р-глобина шести других видов. Суммарное число различий по данной позиции приведено под каждым нуклеотидом последовательности для Р-глобина. Общие суммы различий с каждой стороны границы экзон/интрон (пунктирная линия) приведены внизу.

Известные методы идентификации можно условно разделить на два класса распознавание "по сигналу" и распознавание " по содержанию" (Staden, 1985). В методах распознавания по сигналу используются специфические закономерности в растановке нуклеотидов, окружающих инициирующий кодон, и экзон-интронные границы. Эти методы описаны в гл.4 в числе других методов распознавания сравнительно коротких сигналов, или сайтов. Методы распознавания по содержанию, которым посвящена настоящая глава, основаны на том, что внутри кодирующих областей на всем их протяжении наблюдаются особенности в порядке чередования нуклеотидов, обусловленные целым рядом функциональных ограничений. [c.82]

Малые ядерные РНК в комплексе со специальными белками образуют сплайсосому, которая осуществляет вырезание интронов и сшивание экзонов. Сплайсосома представляет собой сложный комплекс, состоящий из пяти типов м-яРНК и 50 типов белков. Этот комплекс комплементарно соединяется с консенсусной последовательностью на границе экзон—интрон. Предположим, что необходимо вырезать интрон, расположенный между двумя экзонами. На первом этапе в результате нуклеофильной атаки разрывается связь у 5 -конца интрона, и образуется петля между гуанином на 5 -конце интрона и аденином вблизи З -конца интрона. Затем вырезается З -конец интрона, петля освобождается, а экзоны А и Б сшиваются друг с другом под действием РИК-лигаз, входящих в сплайсосому (рис. 28.8). [c.461]

При сравнении нуклеотидных последовательностей мРНК и структурного гена можно выделить области границ между экзонами и интронами. Для них характерно наличие двух важных свойств (или их отсутствие). Во-первых, отсутствие сколько-нибудь значительной гомологии между двумя концами интрона. Это исключает возможность образования значительного по размеру участка со вторичной структурой, связывающего концы интрона вместе, что послужило бы предварительным этапом для сплайсинга. Во-вторых, оказалось, что на границе экзон—интрон имеется каноническая, присутствующая в разных генах, хотя и довольно короткая, последовательность повсеместное присутствие этой последовательности вызывает предположение о ее участии в сплайсинге в ядре (гл. 26). [c.255]

Во многих случаях невозможно однозначно определить расположение границы экзон-интрон, основываясь исключительно на сравнении мРНК и гена. Сложность состоит в том, что на каждом конце интрона повторяется короткая последовательность, обычно составляющая от 1 до 4 п. н. На рис. 20.18 приведен участок р-глобиновой последовательности мыши (или кролика), в которой любая из четырех пар сайтов может соответствовать концам интрона. [c.255]

Участок ДНК, кодирующий Т-антиген, включает два экзона. Первый экзон кодирует 5 -нетранслируемую область мРНК и N-концевой участок белка второй экзон кодирует оставшуюся часть белка и 3 -нетранслируемую область мРНК. Длина интрона, находящегося между ними, составляет 347 п. п., и на границах экзон-интрон он имеет обычные универсальные последовательности. [c.257]

На природу этой регуляторной функции указывает другое свойство таких мутаций. Все они блокируют образование мРНК цитохрома Ь, вызывая накопление РНК-предщественников. Размеры таких предшественников составляют 7500 оснований для мутантов по ЬохЗ, 7100 оснований для мутантов по box 10, 3500 оснований для мутантов по box 7. Это указывает на то, что каждый кластер мутаций может блокировать определенную стадию созревания РНК путем инактивации растворимого продукта, вероятно необходимого для удаления определенного интрона. (При этом блокирование не может быть вызвано просто мутациями на границе экзон-интрон, поскольку такие мутации относились бы к цис-тшпу, подобно box 2 и box 9, а не к транс-типу.) [c.259]

В отличие от ядерных структурных генов дрожжей границы экзон-интрон в митохондриях не подчиняются правилу GT-AG на границах отсутствует также и какая-либо другая универсальная последовательность. Поэтому РНК-матураза, по-видимому, проявляет специфичность по отношению к определенному интрону или интронам. Возможная функция РНК-матуразы ЬохЗ состоит в узнавании концов только второго интрона, поэтому окру- [c.260]

Было обнаружено существование интересного сходства между митохондриальными интронами дрожжей и некоторыми генами рРНК. В их состав входит несколько довольно коротких сходных последовательностей. Они расположены на некотором расстоянии от границ экзон—интрон (на самих границах таких консервативных последовательностей нет). Некоторые последовательности причастны к сплайсингу, по крайней мере, в случае гена box, поскольку они обеспечивают создание сайтов, соответствующих 1/ш -мутациям box 9 и box 2, блокирующим сплайсинг. [c.260]

Некоторые псевдогены имеют в целом такую же структуру, как и функционально активные гены, с обычным расположением последовательностей, соответствующих экзонам и интронам. Они становятся неактивными в результате мутаций, нарушающих одну или все стадии экспрессии гена. Эти изменения могут проявляться в виде нарушения инициирования транскрипции, препятствовать осуществлению сплайсинга на границах экзон—интрон или приводить к преждевременному терминированию трансляции. Обычно псевдоген несет несколько вредных мутаций, вероятно, потому, что ген, однажды перестав быть активным, стал объектом для дальнейшего накопления мутаций. Такие псевдогены были обнаружены во многих системах генов, включая гены глобинов, иммуноглобулинов, антигенов гистосовместимости и т.д. [c.278]

Вторичная структура интронов во всех случаях разная. Предшественник из клеток с супрессорной мутацией имеет укороченный двухцепочечный стебель, и один конец интрона входит в состав двухцепочечного участка, а не одноцепочечного. Мутация al22 затрагивает область разрезания при сплайсинге, приводя к образованию большого неспаренного участка в двухцепочечном стебле другой конец интрона вследствие спаривания оснований входит в состав двухцепочечного участка, а не одноцепочечной петли. Таким образом, сайты сплайсинга узнаются ферментами независимо от того, располагаются ли они в области спаренных оснований или одноцепочечной области, и даже изменения на границе экзон—интрон приводят всего лишь к снижению эффективности сплайсинга и не приводят к замене сайтов сплайсинга. [c.319]

Предшественник из мутантных клеток а122 (на границе экзон - интрон А заменяется на G) [c.320]

Из нуклеотидных последовательностей границ сплайсинга и окружающих их участков очевидно, что Нй эхой комплементарности между соответствующими левой и прйюэй границами нет это исключает возможность их непосредственного соединения друг с другом путем спаривания оснований. Другая возможность состоит в специфическом попарном узнавании последовательностей на границах экзон—интрон белками или РНК. Модели такого рода могут быть применены к митохондриям дрожжей, где сплайсинг осуществляется только по нескольким парам границ (как описано в гл. 20). В случае гораздо большего числа границ в ядерных молекулах труднее проверить справедливость таких моделей. [c.325]

Изменения сплайсинга, вызванные мутациями, приводящими к появлению или разрушению канонических последовательностей, указывают на то, что эти последовательности существенны для узнавания границ экзон—интрон. Но до сих пор все еще не ясно, как юденно узнаются такие последовательности. Можно предложить две общие схемы этбгО процесса. Либо фермент узнает специфически пару канонических последовательностей, либо они могут спариваться с основаниями РНК, что приведет к созданию вторичной структуры, которая и будет узнаваться ферментом. При этом конформация РНК-играет такую же роль, как и в случае других ферментативных реакций в процессинге РНК (хотя здесь спаривание оснований не обязательно происходит автономно, на него, возможно, оказывают влияние и белки). [c.328]

Модель, объясняющая, как происходит спаривание этого участка с границами экзон—интрон, приведена на рис. 26.12. В верхней части рисунка изображен интрон, расположенный напротив Ul-мяРНК. В нижней части рисунка показано, как осуществляется спаривание оснований Ul-мяРНК и последовательностей, расположенных на концах типичного интрона. Как в точности происходит спаривание оснований, предсказать трудно, поскольку последовательность U Ul-мяРНК может спариться с AGG, находящейся на любой из границ экзон—интрон. [c.329]

Интактная частица U1 мяРНК in vitro может связываться с левой границей экзон—интрон. Способностью к связыванию обладает частица в целом очищенная U1 РНК связываться с границей сплайсинга не может. Пока еще не имеется данных о том, может ли U1 мяРНП связываться с правой границей экзон—интрон. [c.329]

Только ли Ul-мяРНК содействует сплайсингу РНК, или имеются и другие помощники Геном некоторых вирусов кодирует синтез молекул малых РНК. Один из таких вирусов-аденовирус, продуцирующий VAI-PHK. Эта РНК комплементарна последовательностям на границах экзон—интрон некоторых генов аденовируса она может участвовать в их узнавании. Если в создании структур, узнаваемых при сплайсинге, участвуют малые подвижные РНК, то для осуществления определенных этапов сплайсинга может потребоваться синтез специфических РНК-помощников. [c.330]

Для осуществления сплайсинга in vitro необходимо внести разрыв в левую границу экзон—интрон. В результате внесения разрыва в левый конец интрона образуются две молекулы РНК, одна из которых включает левый экзон, а вторая-правый экзон и интрон. По-видимому, оба вида молекул РНК объединяются вместе под действием белков, участвующих в сплайсинге. [c.330]

Левый экзон представляет собой линейную молекулу, тогда как молекула экзон—интрон не линейна. 5 -конец, образовавшийся на левой границе экзон—интрон, присоединяется с помощью 5 -2 -связи к основанию А-после-довательности TGA , расположенной на расстоянии около 30 оснований левее правого конца интрона. Эта последовательность-мишень имеет сходство с пятью последними основаниями ТАСТААС-блока интронов дрожжевой ядерной РНК. Ее участие в сплайсинге-возможно, центральное звено механизма интрона. В результате реакции образуется молекула, имеющая форму петли или ручки кастрюли. [c.330]

Порядок осуществления перечисленных этапов процессинга может означать, что сплайсинг - это более медленный процесс, чем транскрипция и полиаденилирование возможно также, что этот порядок обусловлен в определенной мере зависимостью сплайсинга от полиа- денилирования. Однако сплайсинг продолжается в ядрах, в которых синтез ро1у(А)-фрагментов подавлен добавлением кордицепина (З -дезоксиаденозина). Это указывает на отсутствие механической причинно-следственной связи между этими событиями, хотя в тех случаях, когда для сплайсинга используются альтернативные границы экзон—интрон, расщепление с образованием З -конца может определять выбор границы сплайсинга (см., например, гл. 39). [c.335]

Нарушения экзон-интронной структуры и генетические болезни [59, 60]. Хотя мутации внутри интронов обычно проходят бесследно, мутации, затрагивающие границу между экзоном и интроном, могут иметь далеко идущие последствия. Огромный материал в этом отношении накоплен для мутаций в Р-глобиновом гене, которые в едут к наследственной болезни р-талассемии. Разными исследовательскими группами проклонированы р-глобиновые гены из большого числа пациентов с р-талассемией, при которой нарушается адекватный синтез р-глобина. В тех случаях. [c.54]

В осуществлении каждого из указанных процесов специфическое участие принимает ряд белков и нуклеиновых кислот, хотя конкретные молекулярные механизмы этих превращений еще не полностью раскрыты. Все три указанных процесса имеют важное значение в формировании зрелой молекулы мРНК. Однако наибольший интерес исследователи проявляют к выяснению молекулярного механизма сплайсинга, который должен обеспечить, во-первых, постепенное и высокоточное вырезание интронов из первичного транскрипта и, во-вторых, сшивание образующихся фрагментов-экзонов- конец в конец . Любые отклонения или смещения границ в процессе вырезания интронов и сшивания экзонов даже на один нуклеотид могут привести не только к глубокому искажению смысла в кодирующих последовательностях, но и к нарушению передачи генетической информации и развитию патологии. [c.490]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология