Экспрессия генов, альтернативные пут

РЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ ПУТЕМ АЛЬТЕРНАТИВНОГО СПЛАЙСИНГА [c.182]

Экспрессия самых разных генов может регулироваться путем выбора альтернативных путей сплайсинга. Например, яв.ление альтернативного сплайсинга обнаружено при экспрессии гена, кодирующего основной белок миелиновых мембран, окружающих аксон и обеспечивающих эффективное проведение сигнала на большие расстояния. В результате сплайсинга синтезируются четыре формы основного белка миелина, специальные функции которых пока не исследованы, Альтернативный сплайсинг обеспечивает также разные п ти экспрессии генов, кодирующих полипептидные гормоны, белки ионных каналов клетки, а также ядерные белки, участвующие в регуляции действия генов, определяющих ключевые стадии развития. [c.183]

Специфические механизмы регуляции экспрессии генов удалось установить благодаря сочетанию генетического и биохимического анализа ряда генетических функций, таких, как способность утилизировать альтернативные источники углерода, синтезировать определенные аминокислоты и другие метаболиты. Как отмечалось в гл. 7 и 8, генетическое картирование мутаций, влияющих на определенную метаболическую цепь, свидетельствует о том, что вовлеченные в нее гены часто располагаются в геноме в виде кластеров. Группировка функционально связанных между собой генов в кластеры, транскрипция каждого из которых инициируется на общем промоторе, позволяет осуществлять координированный контроль экспрессии этих генов. Транскрипция кла- [c.169]

Помимо регуляции экспрессии генов путем воздействия на эффективность использования промотора эукариотические клетки обладают дополнительным механизмом контроля экспрессии генов, основанным на альтернативном процессинге РНК. Существуют два общих типа контроля процессинга РНК первый тип контроля основан на принятии решения [c.124]

Чужеродный белок, продуцированный в Е. oU, будет стабильным и не будет быстро разлагаться под действием бактериальных протеаз. Если нативный белок в бактериях нестабилен, экспрессия генного продукта как части белка слияния может улучшить выход. Альтернативно некоторые белки могут быть стабилизированы синтезом в больших количествах, возможно, из-за образования нерастворимых белковых преципитатов, которые устойчивы к действию протеаз. [c.163]

Рис. 1.2. Тканеспецифический альтернативный сплайсинг в экспрессии гена кальцитонина крысы

Мы рассматриваем альтернативные способы экспрессии генов как простейшую модель развития. Теперь проведем три аналогии между этими процессами и развитием эукариотического организма из оплодотворенного яйца. Это позволит нам подытожить основные черты регуляции генов фага А, и увидеть их в новом свете. [c.78]

Далее мы рассмотрим более подробно, какое влияние на экспрессию генов оказывает альтернативная попарная кооперативность. [c.108]

Рис. 1.10. Альтернативный сплайсинг при экспрессии гена кальцитонина крысы, с — кодирующий экзон —интрон > — инициирующий кодон, А — терминирующий кодон рА — терминатор транскрипции и сайт полиаденилирования

Альтернативный сплайсинг несет определенные выгоды, придавая своеобразную гибкость экспрессии эукариотических генов. Он создает разнообразие продуктов, кодир емы. одним отрезком ДНК. По мере развития один и тот же отрезок ДНК используется для разных, хотя и сходных, целей. Ранее предполагали, что такой принцип экспрессии генов используется ко.мпактными геномами [c.183]

Существование интронов в эукариотических генах обеспечивает регуляцию экспрессии генов в развитии благодаря альтернативным путям сплайсинга, в основе которых лежит возможность испмьзо-вать разные экзоны одного гена для образования разных мРНК. Кроме того, в нитронах (т. е. внутри гена) могут на.ходиться важные элементы регуляции транскрипции — усилители, нли энхансеры Сангл. enhan ers) см. гл. X). [c.191]

Для мн. пре-РНК известны альтернативные пути С., дающие множественные формы зрелой РНК из транскрип-тов одного гена. Это может иметь значение как один из механизмов регуляции экспрессии генов, а также как ср-во увеличения кодирующей емкости генома (экспрессия одного [c.410]

У вирусов высших организмов, а иногда и в самих эукариотических клетках, обнаружены альтернативные типы экспрессии генов. В этих случаях возможно переключение в процессе сплайсинга. При образовании мРНК один конкретный экзон может быть соединен с любым из нескольких других экзонов. В результате образуются различные белки, у которых одна часть общая, а другая варьирует. Такой пример рассматривается на рис. 3.13, где показано, что некоторые участки про-мРНК в одном случае ведут себя как экзоны, а при другом типе сплайсинга оказываются интронами. У мутаций в таких участках-очень сложные комплементационные свойства, и не всегда возможно отнести их к какой-либо независимой группе комплементации. [c.54]

При наличии глюкозы в среде наблюдается более предпочтительное ее использование по сравнению с другими сахарами. Так, если клетки Е. соИ находят (например) в среде как глюкозу, так и лактозу, они сбраживают глюкозу, а использование лактозы у них репрессируется. Последнее достигается предотвращением экспрессии генов лактозного оперона. Такой эффект получил название катаболитная репрессия. Подобный эффект обнаружен при изучении и других оперонов, в том числе галактозного и арабинозного. Следовательно, катаболитная репрессия представляет собой общую координирующую систему, которая создает преимущество глюкозе путем подавления выражения оперонов, кодирующих ферменты альтернативных метаболических путей. [c.201]

Таким образом, как в случае фазовой вариации, так и штаммовой специфичности Ми инверсия используется для регуляции экспрессии генов. При фазовой вариации процесс включения-выключения обеспечивается перемещением промотора относительно транскрипционной единицы. В случае фага Ми штаммовая специфичность обусловлена инверсией кодирующего сегмента относительно промотора, что приводит к экспрессии альтернативных генов. [c.470]

Удивительный пример использования сплайсинга при экспрессии генов константных областей демонстрируют клетки лейкемии мышей, в которых переключение от л к синтезу у2Ь происходит при сохранении л-гена. Одно из возможных объяснений этого явления состоит в том, что транскрипция продолжается через всю константную область до у2Ь-гена, после чего происходит сплайсинг очень длинного (50 т.п.н.) транскрипта. (Возможно, однако, что ген у2Ь может быть перенесен ближе к ц-гену.) Является ли такой путь нормальным альтернативным вариантом рекомбинации ДНК или же характерен только для тех особых клеток, в которых обнаруживается,-не известно. [c.515]

Так, бактерии рода Salmonella обладают жгутиками, используемыми для передвижения. Эти жгутики содержат один основной структурный белок-флагеллин однако бактерии обладают двумя структурными генами, которые кодируют два иммунологически различных типа флагел-линов. Два соответствующих белка обозначают Н1 и Н2. Структурные гены этих белков не являются тесно сцепленными. В клетках всегда экспрессируется только какой-либо один из них. Ген Н2 тесно сцеплен и экспрессируется синхронно с геном гН1, продукт которого служит репрессором гена Н1. Таким образом, при экспрессии пары Н2, гН1 синтезируется только флагеллин Н2, поскольку репрессор гН1 предотвращает экспрессию гена Н1. Напротив, при подавлении экспрессии Н2 и гН1 происходит синтез флагеллина Н1. Явление альтернативной экспрессии [c.199]

Типичная организация транскрипционной единицы РНК-полимеразы II показана на рис. 16.8. О существовании интронов, разделяющих смысловые участки многих генов, кодирующих белки эукариот, уже говорилось в гл. 11. Созревание первичных РНК-транскриптов, включающее удаление интронов (сплайсинг) с образованием цитоплазматических мРНК, может служить в качестве еще одного уровня контроля экспрессии генов. Было обнаружено также, что возможность альтернативного сплайсинга позволяет расширить кодирующий потенциал данной транскрипционной единицы. [c.216]

На рис. 16.24 показана общая организация группы генов Н-цепи. Семейства генов Ju, D, и Vu расположены перед семейством генов Сд. Каждый из генов ц содержит собственную промоторную последовательность. Выбор экспрессии данного V-участка тяжелой цепи сопровождается двумя перегруппировками генов в ДНК объединением генов Уд и D с удалением промежуточной области ДНК и объединением VfjD и Jи, также с удалением промежуточной последовательности. Таким образом, возникает транскрипционная единица, с которой за счет альтернативного сплайсинга могут считываться ц- и 5-варианты тяжелой цепи данного типа. В сочетании с продуктами экспрессии образовавшихся транскрипционных единиц типа L,, или экспрессия генов и Я5 обеспечивает продукцию IgM и IgD. В дальнейшем на стадии терминальной дифференцировке В-лимфоцитов происходит так называемое переключение классов, которое настраивает клетку на продукцию того или иного из перечисленных в табл. 16.5 класса иммуноглобулинов. Это переключение сопряжено с третьей перестройкой ДНК, в ходе которой экспрессируемая область VaDJu объединяется с определенным Сн-участком, при этом удаляется промежуточная область ДНК. Каким образом в В-лимфоцитах происходит регуляция таких сложных перестроек ДНК, пока неизвестно. [c.244]

Рис. 10-52. Каскадные изменения в экспрессии генов, определяющих пол у дрозофилы, зависят от альтернативного сплайсинга РНК. Если отношение числа наборов аутосом к числ> Х-хромосом равно единице (в норме это два набора аутосом и две Х-хромосомы), особь развивается в самку мухи, у которых это отношение равно двум (в норме два набора аутосом и одна Х-хромосома), развиваются как самцы. Это соотношение определяется уже на ранних стадиях развития и затем сохраняется в каждой клетке. Функция генов, представленных на рисунке, как раз и состоит в передаче информации об этом соотношении другим генам, определяюшим фенотип, характерный для того или иного пола. Такие гены функционируют как два альтернативных набора, определяющие свойства, характерные для самки и для самца. Г ен dsx (doubl esex - двупол ость) получил свое название благодаря тому, что у мутантов, не экспрессирующих этот ген, работают оба набора, специфичные для самок и для самцов.

Итак, рассмотрим базовую модель, следуя [П47, 21]. Согласно Жакобу и Моно, мультистационарный (или триггерный) режим экспрессии генов возникает, когда две системы синтеза белков Ej и Еа связаны альтернативно. При этом продукт каждой из них, Pi и Рз, является корепрессором для другой, так что при достаточна [c.46]

Очень интересен также j-eH аплизии, участвующий в регуляции водно-соленого баланса. Он кодирует две мРНК, образующиеся в результате альтернативного сплайсинга. Одна из них является преобладающим продуктом экспрессии гена в одном из нейронов, тогда как укорочения форма мРНК преимущественно синтезируется в некоторых других нейронах. Следовательно, у аплизии существуют механизмы выбора различных путей сплайсинга в разных нейронах. [c.28]

Принципиальной является возможность образования нескольких разных типов мРН К в результате изменения хода сплайсинга одного и того же первичного транскрипта. Для разных генов показаны так называемые альтернативные пути сплайсинга, основанные на использовании разных экзонов одного гена при образовании мРНК-В результате альтернативного сплайсинга зрелые молекулы мРНК, образующиеся при транскрипции одного гена, включающего несколько экзонов, будут различаться набором экзонов, кодирующих отдельные участки молекулы белка. Кроме того, последовательность экзона в ходе одного пути сплайсинга может служить нитроном в ходе альтернативного пути сплайсинга. Таким образом, разные способы экспрессии одного гена могут приводить к образованию [c.182]

Наличие путей альтернативного сплайсинга существенно увеличивает число разных мРНК, транскрибируемых с одного гена (рис. 106, 2, б). При образовании мРНК тропонина с помощью механизма альтернативного сплайсинга используется также взаимоисключающая и взаимозаменяемая экспрессия экзонов 16 и 17, кодирующих определенный участок полипептидной цепи тропонина. На разных стадиях развития образуются а- и р-тропонины, различающиеся последовательностью из 14 аминокислот, начиная с 229-го и кончая 242-м аминокислотным остатком. Остальные участки полипептидной цепи этих изотипов тропонина идентичны. Остается не ясным, какие изменения функциональных свойств тропонина обусловлены экспрессией того илн иного экзона в составе мРИК- [c.183]

Укажем также на весьма интересные и новые данные о существовании в структуре мРНК-предшественника, помимо экзонов и интронов, особых, так называемых альтернативно сплайсируемых, последовательностей. Выявлены примеры неоднозначного протекания сплайсинга для ряда генов. Результат альтернативного сплайсинга-появление нескольких продуктов при экспрессии одного гена. Так, получены доказательства, что экспрессия [c.492]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология