Ядрышковые гены

Репликация, транскрипция и трансляция ядерного генома. У эукариот генетическая информация, содержащаяся в ядре, распределена между хромосомами. Каждая хромосома — это нитевидная структура, содержащая ДНК, основные белки особого типа, называемые гистонами и группу негистоновых белков, которые, вероятно, играют какую-то роль в регулировании функции генов. В неделящемся, или интерфазном, ядре каждая хромосома сильно выгнута и имеет толщину всего 20-30 нм поэтому ее нельзя увидеть с помощью светового микроскопа. Интерфазное ядро содержит ядрышко — органеллу, богатую РНК и связанную со специфическим участком хромосомы — ядрышковым организатором. Ядрышковый организатор содержит множество копий генов, определяющих структуру рибосомальных РНК ядрышко служит местом синтеза высокомолекулярного РНК-предшественника, из которого затем путем расщепления образуются основные типы молекул РНК, входящих в состав цитоплазматических рибосом. Эти РНК, а также матричные РНК, синтезируемые в других участках хромосом, выходят через ядерные поры в цитоплазму, где происходит сборка рибосом и синтезируется основная масса клеточного белка. [c.48]

В период перед митозом (размножением) весь хроматин концентрируется в хромосомах. Хромосомы, состоящие из молекул ДНК, являются хранилищем информации о свойствах клетки и синтезе всех белков, необходимых ей в течение жизни, за исключением белков митохондрий. При почковании или делении весь генный аппарат клетки удваивается, каждая клетка получает полный набор хромосом и вместе с ним всю сумму информации, обеспечивающую ее рост и развитие. В период деления ядра ядрышковой субстанции не обнаруживается. У дрожжей при расщеплении хромосом не наблюдается ресорбции ядерных мембран (явление эндомитоза). Количество хромосом в ядрах дрожжей зависит от родовых особенностей. [c.29]

Таким образом, можно заключить, что в основе клеточной дифференцировки лежит пе постоянное изменение состава генома клеток, а различное выражение мириад генов, содержащихся в геноме. Это означает, что механизмы эмбрионального развития следует объяснить, исходя из представлений о регуляции работы генов, подобных описанным в гл. XX для прокариотов. С одним примером такого дифференцированного выражения генов в развитии мы уже сталкивались в начале этой главы в случае тысячекратной репликации ДНК ядрышкового организатора в ооцитах амфибий. Следует отметить, что подобный способ регуляции, основанный на факультативной репликации отдельных генов с целью увеличить матричную емкость этих генов в транскрипции, не встречается у прокариотов (и поэтому мы его не обсуждали в гл. XX). [c.513]

В связи с этими данными встают новые вопросы. Какова молекулярная основа амплификации генов Как ДНК-полимераза распознает район ядрышкового организатора и избирательно его [c.250]

В изолированных ядрышках ДНК по крайней мере частично связана с организатором ядрышка. Если бы гены, ответственные за образование рибосомной РНК, находились в ДНК ядрышка, количество рибосомной РНК, связанной при насыш,ении, превышало бы те 0,3%, которые найдены в опытах с целой геномной ДНК. Однако было обнаружено, что в участках ядрышковой ДНК, способных к гибридизации с рибосомной РНК, такого обогаш ения не происходит (табл. 12). По-видимому, гены, ответственные за образование рибосомной РНК, рассеяны по геному и в основном находятся во внеядрышко-вом хроматине. Рибосомная РНК, синтезированная этими генами, перемещается каким-то неизвестным пока образом в ядрышко, где она одевается рибосомным белком. В любой данный момент в ядрышке содержится смесь полностью завершенных 808-рибосом, 603- и 408-субъединиц, а также рибосомного белка, еще не связанного с РНК. Рибосомы, выделенные из ядрышек, неспособны осуществлять синтез белка вероятно, это объясняется тем, что они не имеют доступа к информационной РНК. [c.42]

Рибосомная РНК составляет примерно 80% всей РНК клетки. Она кодируется генами, находящимися в ДНК нескольких хромосом, расположенных в участке ядрышка, известном под названием ядрышкового организатора. Последовательность оснований в рРНК сходна у всех организмов — от бактерий до высших растений и животных. рРНК содержится в цитоплазме, где она связана с белковыми молекулами, образуя вместе с ними клеточные органеллы, называемые рибосомами (разд. 5.10.4). [c.171]

Существование гигантских хромосом в тканях личинок насекомых позволило У. Беерману и У. Клеверу непосредственно наблюдать дифференцированное выражение генов при развитии. При исследовании четырех гигантских хромосом слюнных желез хирономуса (фиг. 245) было установлено, что на трех из них имеются большие вздутия, или пуффы. Пуффы на двух длинных хромосомах представляют собой ядрышки, в которых происходит интенсивный синтез рибосомных РНК на ДНК ядрышкового организатора. Пуфф на короткой хромосоме IV представляет собой область, в которой происходит активное образование мРНК. [c.516]

Исследование тонкой структуры таких пуффов под электронным микроскопом показало, что их характерный вид обусловлен локальным распрямлением тысячи параллельных плотно закрученных двойных спиралей ДНК, покрытых белком, из которых построена гигантская хромосома. Каждая из этих нитей имеет вид стержня фибриллярных участков матрикса, напоминающего картину ядрышковой транскрипции в ооцитах, показанную на фиг. 249. Таким образом, пуфф является видимым проявлением активной транскрипции определенной группы генов, находящихся в соответствующем участке хромосомы. Следовательно, регистрируя расположение пуффов на гигантской хромосоме IV в слюнных железах хирономуса на разных этапах превращения личинки во взрослое насекомое, можно-изучить динамику дифференцированного выражения генов. Результат такой работы схематически изображен на фиг. 253, которая показывает наличие или отсутствие пуффов в четырех определенных участках хромосомы IV на последовательных стадиях метаморфоза. Как видно, пуффы в точках А к Б появляются и исчезают дважды за период наблюдения, причем фазы их появления противоположны. Пуффы в точках В к Г появляются лишь к концу периода наблюдения. [c.516]

Можно видеть, что с ядрышком связаны определенные участки хромосом. Они называются ядрышковыми организаторами. Каждый ядрышковый организатор соответствует кластеру тандемно повторяющихся генов рРНК, поэтому в диплоидном ядре имеется в два раза больше ядрышковых организаторов, чем тандемных кластеров в гаплоидном геноме. Концентрация тандемно повторяющихся рРНК-генов вместе с их очень интенсивной транскрипцией и определяют характерное морфологическое строение ядрышка. [c.293]

ЯДРЫШКОВЫЙ ОРГАНИЗАТОР. Область хромосомы, содержащая гены, кодирующие рРНК. [c.528]

У D. melanogaster известны гены, представленные как в Y-, так и в Х-хромосоме. Носители рецессивной мутации bobbed фЬ) в гомозиготном состоянии характеризуются более короткими и тонкими щетинками, чем мухи дикого типа. Ген расположен в ядрышковом организаторе, т.е. в участке хромосом, ответственном за формирование ядрышка в интерфазе клеточного деления. При скрещивании самок, гомозиготных по рецессивному аллелю, с гетерозиготными самцами наблюдается необычное расщепление. Если носителем доминантного аллеля служит Х-хромосома самца, то все самки в нормальны, а самцы обладают мутантным фенотипом (X Y ). Если же носителем доминантного аллеля является Y-хромосома гетерозиготного отца О ььуьь +) то в потомстве Fj, напротив, все самки имеют мутантный фенотип (Х Х ), а самцы-нормальный (X Y +). [c.80]

Другим примером могут служить тесно сцепленные глобиновые Р- и 5-цистроны (разд. 4.3). В этом случае неравный кроссинговер может породить мутанты типа Лепоре (рис. 4.51), а также Х-сцепленные гены цветоощущения [825а]. Кроме того, имеется много примеров умеренно и высокоповторяющихся последовательностей ДНК, внутри которых возможен неравный кроссинговер. Гены рибосомных РНК, локализованные внутри районов ядрышкового организатора, имеют около 300-400 идентичных копий с заметной вариацией. На первый взгляд такая ситуация обеспечивает наилучшие условия для неравного кроссинговера. Однако эти гены локализованы близко к центромере акроцентрических хромосом, где кроссинговер вряд ли происходит. [c.229]

СКОЛЬКО сотен копий каждого гена рибосомной РНК Мпогочис-ленпые копии собраны па хромосомах в области ядрышкового организатора. Вероятно, существуют и многочисленные копии гепов транспортных РНК — всего приблизительно по 1000 копий каждого гена в группе. [c.266]

Направленные изменения синтеза рРНК в процессе оогенеза и раннего зародышевого развития. Как было показано ранее, гены рибосомных РНК собраны вместе в области ядрышкового организатора. Исследование ДНК, выделенной из многочисленных ядрышек ооцитов, позволило выявить следуюш ий порядок расположения генов [c.274]

В качестве примера на рис. 2.2 приведена схема организации участка ядрышковой ДНК, кодирующей синтез трех рРНК 18S, 5,8S и 25S (28S), 5S рРНК синтезируется в других участках хромосом. РНК-полимераза I, осуществляющая транскрипцию рибосомальных генов, присоединяется к про- [c.33]

Как показал молекулярный анализ, определенные типы последовательностей ДНК коррелируют с некоторыми отличительными морфологическими признаками хромосом. Участки хромосом, называемые ядрышковыми организаторами, несут гены рибосомной РНК. Области теломер и центромер большей части эукариотических хромосом содержат тандемно повторяющиеся нуклеотидные последовательности. Хотя на долю этих повторяющихся последовательностей часто приходится 10 и более процентов всей геномной ДНК, их функция до конца не выяснена. Возможно, что такие последовательности несущественны для функции центромеры, поскольку они отсутствуют в хромосомах дрожжей (Sa haromy es erevisiae), где центромеры нормально функционируют и в митозе, и в мейозе. [c.13]

Гены рибосомной РНК являются частью района ядрышкового организато- [c.56]

Период роста ооцита сопровождается образованием большого количества разных типов РНК. Для этого в клетке существуют разнообразные механизмы. Накопление рибосомной РНК и образование множества ядрышек, где происходит сборка и созревание субъединиц рибосом, обеспечивается механизмом амплификации генов. Амплификация рибосомных гепов представляет собой процесс множественной редупликации участков ДНК, кодирующих рибосомную РНК. В результате такой локальной редупликации ДНК количество копий рибосомных генов увеличивается до 1-2 тысяч, и каждая из них является районом ядрышкового [c.94]

Рибосомальная РНК (рРНК) составляет более 80 % всей РНК клетки. Она кодируется генами, расположенными в так называемых ядрышковых организаторах некоторых акроцентрических хромосом. [c.66]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология