Экспрессия генов дифференциальная

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ В СПЕЦИФИЧЕСКИХ КЛЕТКАХ И ТКАНЯХ [c.354]

Дифференциальная экспрессия генов [c.248]

Многоклеточные растения и животные состоят из самых разных клеток, имеющих характерную морфологию и выполняющих специализированные функции. Эта специализация возникает на разных стадиях эмбрионального развития. Она поддерживается автономно либо проявляется в ответ на специфические межклеточные контакты или внеклеточные стимулы. Так или иначе, фенотипическое разнообразие клеток обусловливается дифференциальным характером экспрессии генов, приводящим к накоплению и распространению различных генных продуктов. Одна из ключевых проблем биологии развития заключается в следующем каков механизм дифференциальной экспрессии генов в клетках, содержащих по существу одинаковый геном Мы знаем, что установление и поддержание дифференцированного состояния осуществляются, в частности, путем регуляции транскрипции. Так, в клетках одного типа транскрипция определенных генов регулируется совершенно одинаковым специфическим образом на протяжении всей жизни организма, начиная с эмбрионального уровня (разд. В.З.ж). Гены, [c.61]

В экспериментах нескольких типов получены данные, свидетельствующие о том, что процессы развития не обязательно приводят к необратимым изменениям клеточного ядра. Эти эксперименты показывают, что в соматических клетках в процессе развития происходит дифференциальная экспрессия генов. [c.249]

Энзиматическое метилирование остатков цитозина в ДНК клеток животных рассматривается как один из основных механизмов регуляции дифференциальной экспрессии генов. Для огромного количества генов обнаружена обратная корреляция между степенью метилирования остатков цитозина в области промотора и экспрессией. [c.390]

Дифференциальная экспрессия генов, т. е. регуляция их активности в зависимости от сигналов, поступающих извне, может происходить на уровне любого известного матричного процесса репликации, транскрипции, трансляции, а также в процессе созревания [c.412]

Кроме того, необходимо иметь в виду, что конечный уровень содержания конкретных белков в клетке зависит не только от скорости их биосинтеза, но и от скорости внутриклеточной деградации [52]. Поэтому дифференциальная регуляция стабильности белков является важнейшим механизмом, регулирующим экспрессию генов у любого организма. [c.35]

Сравнение яйца или гаструлы с соматическими клетками животных показывает, что в первом случае синтезируется гораздо больше различных типов иРНК, чем во втором. Таким образом, встает вопрос об уровнях и механизмах обеспечения дифференциальной экспрессии генов. [c.412]

Следует отметить, что интерпретация данных при количественном определении активности химерных генов гистохимическими методами — непростая задача. Необходимо учитывать самые разнообразные факторы [43], однако при должной осмотрительности гистохимические методы могут служить эффективным инструментом для изучения дифференциальной экспрессии генов в отдельных клетках и различных типах клеток, входящих в состав ткани. [c.374]

Таким образом, эти эксперименты показали, что дифференцировка клеток в онтогенезе не обязательно сопровождается необратимой инактивацией генетического материала ядра, а проблема генетического контроля индивидуального развития тесно связана с проблемой дифференциальной экспрессии генов. [c.412]

Внутренняя клеточная масса (ВКМ) Гинандроморф Гомеозисные мутации Детерминация клеток Дифференциальная экспрессия генов Дозовая компенсация Имагинальный диск Инактивация Х-хромосомы Карта зачатков [c.286]

Подготовка третьего издания книги повлекла за собой основательный пересмотр и реорганизацию материала предыдущего издания. В настоящей книге он сгруппирован в четыре основных раздела. Раздел I посвящен структурным аспектам развития на разных уровнях организации, что создает основу для понимания биохимических и физиологических подходов к проблеме, которые составляют содержание последующих разделов. В разделе П рассмотрены основные классы фитогормонов и их роль в эндогенной регуляции развития. Материал этого раздела подвергся значительной переработке и реорганизации, а главы, посвященные биохимии и механизмам действия фитогормонов, значительно расширены. Раздел III, касающийся различных аспектов влияния внешних условий иа развитие, пополнен новыми данными, а глава о ростовых движениях практически написана заново. И наконец, в разделе IV мы обсуждаем более общие проблемы развития, в частности его регуляцию на молекулярном уровне. Поскольку развитие, по существу, представляет собой процесс, связанный с дифференциальной активностью генов, в начале главы мы даем краткий обзор современного состояния знаний о структуре генома растений и о регуляции экспрессии генов у эукариот, хотя пока еще нельзя прямо связать эту информацию с огромным материалом, полученным в области развития растений при использоваиии других подходов. Несмотря иа то, что каждый из четырех разделов книги вносит свой вклад в наше понимание развития, в настоящее время еще невозможно объединить эти разные стороны наших знаний в единое целое. Совершенно очевидно, что фитогормоны играют жизиеиио важную роль как в процессах роста и диффереицировки клеток и тканей, так и в ответных реакциях растений иа воздействие факторов окружающей среды, но до тех пор пока мы не выясним механизм их действия иа молекулярном и субклеточном уровнях, мы не сможем полностью понять их роль в развитии. Более того, хотя первостепенная роль гормонов в регуляции и координации роста не вызывает сомнений, степень участия гормонов в регуляции процессов днфференцировки пока не ясна, так как каждый из крупных классов гормонов имеет широкий [c.7]

Возможность такого события должна существенно возрастать из-за увеличения частоты соматических мутаций под действием неблагоприятных экологических факторов. Более того, вышеупомянутые низкие частоты соматических мутаций можно рассматривать только как средние. В разделе 5.3 книги Экспрессия генов [I. 15] мной была обоснована дифференциальная защищенность отдельных генетических локусов от химических мутагенов, которая обусловливается особенностями их пространственной структуры в составе хроматина. [c.449]

Если продолжить аналогию, то лизогенная по фагу А, клетка неотличима от неинфицированной бактерии, но только первая из них коммитирована, т. е., приняла решение начать литический цикл и высвободить фаговые част ицы после поступления индуцирующего сигнала. Правда, в лизогенной клетке имеются гены, которых нет в обычной клетке, но нетрудно представить себе аналогичный способ принятия решения с использованием только дифференциальной экспрессии генов. Возьмем простой пример регуляторные белки клетки могут включить ген, кодирующий рецептор гормона. Такая клетка в отличие от соседней, в которой ген рецептора гормона молчит, будет отвечать на гормональное воздействие, например, новыми изменениями в общей картине экспрессии генов. [c.80]

Иммуноглобулиновые гены цис-элементы. Отличительным свойством генов иммуноглобулинов (Ig) и рецепторов Т-клеток (T R) является то, что их //wi-действующие регуляторные элементы далеко отстоят друг от друга в геноме клеток зародышевой линии и сближаются в результате рекомбинации на определенных стадиях развития лимфоидных клеток (разд. Ю.б.в). Такие перестройки приводят к перемещению сигналов транскрипции, находящихся на 5 -концах каждого гена Ig, к элементам энхансера, расположенным в интронах, в случае генов как тяжелых (IgH), так и легких (IgL) цепей Ig (рис. 10.67 и 10.68). Аналогичные перестройки приводят к сближению в процессе онтогенеза Т-клеток соответствующих промоторов и энхансеров, которые регулируют транскрипцию генов, кодирующих две полипептидные цепи T R (рис. 10.74). Таким образом, специфичность экспрессии генов Ig и T R регулируется с помощью двух механизмов. Один из них определяет, когда и в каких клетках должны произойти перестройки этот этап является важной предпосылкой активации транскрипции. Второй механизм зависит от взаимодействий между перестроенными элементами и факторами транскрипции, доступность и активность которых дифференциально регулируются в ходе созревания В- и Т-клеток. Здесь мы остановимся на втором способе регуляции генов IgH и IgL(x) в В-клетках. Мы рассмотрим природу и организацию элементов, участвующих в регуляции транскрипции генов Ig, факторы транскрипции, которые связываются с этими элементами, и те молекулярные особенности, которые обусловливают способность факторов активировать транскрипцию. Аналогичные элементы и факторы участвуют в регуляции транскрипции генов а- и Р-цепей T R в Т-клетках. [c.61]

После того как было показано, что картина дифференциальной экспрессии генов может быть воспроизведена с использованием очищенного хроматина в качестве матрицы для РНК-полимеразы [c.102]

Уровни регуляции экспрессии генов класса II. Фенотип дифференцированной клетки в большой степени определяется количеством и разнообразием содержащихся в ней белков, что обычно связано с разнообразием синтезируемых мРНК. Поэтому основным механизмом создания разных фенотипов является дифференциальная экспрессия генов класса П. Эта принципиальная связь между экспрессией гена и фенотипом была установлена при помощи сравнительного анализа белков и мРНК на разных стадиях развития в разных дифференцированных тканях одного и того же организма и даже в одинаковых клетках в разных физиологических состояниях. [c.39]

Один из подходов к изучению механизма дифференциальной экспрессии генов на разных этапах развития состоит в исследовании развивающихся организмов, в частности ранних эмбрионов. Позже в этой части мы вкратце суммируем некоторые последние работы в этой области. Другой подход основывается на исследовании уже дифференцированных систем. В частности, таким способом была продемонстрирована экспрессия на разных стадиях развития различных а- и Р-глобиновых генов в предшественниках эритроцитов позвоночных (разд. 9.3.6). Для изучения онтогенеза лимфоцитов идентифицируют перестройки в иммуноглобулиновом гене и гене Т-клеточного рецептора на разных стадиях развития В- и Т-клеток соответственно. Особенно ценны в этом отношении опухолевые клетки. [c.355]

Дифференциальная экспрессия генов в специфических клет><ах и тканях [c.372]

Преинфекционные (сигнальные) взаимодействия. Обмен партнеров молекулярными сигналами происходит при любых симбиотических взаимодействиях. На ранних этапах симбиоза сигналлинг обеспечивает переход организмов из свободноживущего в симбиотическое состояние, на более поздних этапах — метаболические и морфогенетические процессы, обеспечивающие функционирование симбиоза. Сигналы часто действуют на уровне транскрипции и трансляции генов-мишеней, что делает симбиозы очень удобными моделями для изучения дифференциальной экспрессии генов высших организмов. [c.165]

Развитие структурной основы симбиоза. Клубеньки бобовых выполняют комплекс взаимосвязанных функций, обеспечивая экологическую нишу для эндосимбионтов, структурную основу для обмена партнеров метаболитами, а также для контроля над численностью и физиологической активностью бактерий. Эти органы являются уникальной моделью для изучения генетики развития растений. Развитие клубеньков, как и других органов, базируется на сигнальных процессах, вызывающих дифференциальную экспрессию генов. Однако в случае симбиоза эти процессы связаны с экзогенными сигналами, поступающими в растения от партнера, а значит действие сигналов в ряде случаев может быть относительно легко изучено в лабораторных условиях, в том числе с использованием систем in vitro. Кроме того, формирование клубеньков является для растений факультативным, не обязательным для нормального развития и репродукции, что позволяет получать максимально широкую кар-170 [c.170]

При рассмотрении данных о генетическом контроле двух разных типов азотфиксирующих систем — бобово-ризобиального симбиоза и симбиоза растений с цианобактериями — можно видеть ряд общих черт, характеризующих эти взаимодействия (табл. 4.6). Во-первых, обе группы симбиозов базируются на сигнальных взаимодействиях партнеров, причем сигналы воздействуют непосредственно на экспрессию генов. В результате наблюдается координированная регуляция и дифференциальная экспрессия генов партнеров, которая приводит к морфогенезу симбиотических структур и к тесной метаболической интеграции растений и бактерий. Во-вторых, в обеих системах основные эффекты взаимодействия — азотфиксация и развитие структур симбиоза — контролируются разными генными системами и могут быть разобщены с помощью генетических методов. [c.187]

Метод ПЦР, сопряженной с обратной транскрипций (ОТ-ПЦР) (RT P R, one tube P R), позволяет обнаруживать в образцах последовательности РНК и количественно определять их содержание, что широко используется для оценки дифференциальной экспрессии генов на уровне транскрипции и в ДНК-диа-гностике возбудителей инфекционных заболеваний, например, для обнаружения вируса гепатита С или ВИЧ [279]. Во время проведения ОТ-ПЦР на матрице РНК с помощью обратной транскриптазы синтезируют кДНК, последовательности которой далее, в свою очередь, амплифицируют в обычной ПЦР. В современных вариантах ОТ-ПЦР (обратную транскрипцию и ПЦР) проводят в одной пробирке, что объясняет одно из распространенных названий этого метода [263]. [c.211]

Эволюционно связанные гены, обладающие высокой степенью физической гомологии, образуют семейства. Белки, кодируемые такими генами, действуя одновременно или на разных этапах развития организма, выполняют одинаковые функции. Например, состав белков в а- и р-цепях гемоглобина крови млекопитающих различен у эмбриона, плода и взрослого организма, что вызвано дифференциальной экспрессией генов, входящих в а- и р-семей-ства глобиновых генов. Наряду с функционирующими генами, в семействах обнаружены нефункционирующие. Такие гены получили название псевдогенов. Они не экспрессируются по различным причинам (изменение рамки считывания из-за делеции или вставки, отсутствие интрона и т. п.). [c.28]

Природа надмолекулярного комплекса, образующегося при соединении разнообразных белковых факторов с соответствующими участками, и его роль в стимуляции ранней транскрипции у SV40 в настоящее время до конца не установлены. Тем не менее изучение этой системы уже внесло значительный вклад в выяснение механизмов регуляции транскрипции, поскольку она представляет собой хорощую модель для детального исследования процессов трансактивации и дифференциальной экспрессии генов. [c.58]

Как мы уже говорили, G-островки обнаружены в генах, экспрессия которых происходит тканеспецифичным образом (табл. 8.9). Более того, эти области ДНК остаются неметилированными как в тех клетках, где ген экспрессируется, так и в тех, где он молчит. Это подкрепляет предположение, что одного только присутствия неметилированных кластеров G в промоторной области гена недостаточно для его транскригщии в соответствующих клетках. Для дифференциальной экспрессии генов в различных тканях необходимы тканеспецифичные факторы позитивного контроля или факторы негативного контроля, связывающиеся с 5-теС. [c.145]

В природе широко распространена дифференциальная экспрессия генов, зависящая от геномных перестроек, хотя у любого данного организма этот механизм, по-видимому, охватывает лишь небольшое число генов. Несколько примеров таких запрограммированных реорганизаций генома мы рассмотрели в гл. 10. Один из них-образование генов иммунопротеинов (разд. Ю.б.в). В процессе участвуют 1/м -действующие сигналы рекомбинации и белки, которые кодируются геномной ДНК и образуются исключительно в Т- и В-клетках. В результате перестроек 1) образуются гены, состоящие из сегментов ДНК, не соседствующих в геноме клеток зародышевой линии (например, соединение V-, J-и С-областей с образованием гена легкой цепи иммуноглобулина) 2) сближаются промотор и энхансер, и в результате инициируется эффективная транскришщя 3) образуются разнообразные сегменты, кодирующие вариабельные области иммуно- [c.358]

Большинство гипотез регуляции экспрессии генов у эукариот основывается на модели опероиа Жакоба и Моно, разработанной для регуляции экспрессии генов у бактерий. Общепризнано, что дифференциальная активность генов у эукариот определяется избирательной транскрипцией определенных участков генома, так что в любой данной ткани одни гены активны, а другие нет. Возможно, это происходит вследствие избирательного маскирования и демаскирования различных областей генома, о которых мы говорили в предыдущем разделе. Однако недавно Бриттен и Дэвидсон предложили совсем другую модель регуляции активности генов, которая не требует избирательной активации или подавления структурных генов в различных тканях. [c.464]

Запоминаемые различия, контролируемые гомеозисными селекторными генами, дискретны экспрессия генов в клетках соседних парасегментов характеризуется четкими различиями. Это же справедливо по крайней мере в отношении одного гена полярности сегментов -engrailed (см. рис. 16-64, Б), дифференциальная экспрессия которого соответствует четкому различию между клетками задней и передней части парасегмента (что соответствует клеткам передней и задней части сегмента). Таким образом, благодаря дифференциальной экспрессии этих двух классов генов, тело делится с образованием серии отдельных участков, клетки которых характеризуются различным состоянием детерминации. [c.127]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология