Гены гетерологичные, продукты

Зонды для скрининга геномной библиотеки можно получить по крайней мере двумя способами. Во-первых, можно использовать клонированную ДНК близкородственного организма (гетерологичный зонд). В этом случае условия гибридизации нужно подбирать таким образом, чтобы она могла происходить при существенном расхождении между нуклеотидными последовательностями зонда и искомой ДНК это позволяет решить проблемы, связанные с заведомым различием между ДНК - источником зонда и исследуемой ДНК. Во-вторых, зонд можно получить методом химического синтеза, основываясь на известной аминокислотной последовательности белкового продукта искомого гена. [c.67]

Очень часто чужеродные белки, особенно небольшие, обнаруживаются в гетерологичных хозяйских клетках лишь в минимальных количествах. Такой кажущийся низкий уровень экспрессии кодирующих их генов во многих случаях объясняется деградацией чужеродных белков в хозяйских клетках. Один из способов решения этой проблемы состоит в ковалентном присоединении продукта клонированного гена к какому-нибудь стабильному белку клетки-хозяина. В составе подобной конструкции, получившей название химерный белок , продукт клонированного гена оказывается защищенным от расщепления протеазами хозяйской клетки, что было показано в ходе экспериментов. [c.112]

Высокий уровень накопления чужеродного продукта в клетках-хозяевах часто обусловливается инициацией транскрипции сильным промотором [2] и наличием в каждой клетке большого числа копий гетерологичного гена [3]. Однако чрезвычайно важно, чтобы экспрессия плазмидных генов была контролируемой, так как плазмиды сохраняются в клетках-хозяевах на протяжении многих поколений [4]. Это существенно, поскольку синтез рекомбинантных продуктов — метаболическая нагрузка на клетки [5] клетки, утратившие плазмиды, при размножении вскоре опережают в росте клетки, содержащие плазмиды. Строгий контроль экспрессии позволяет сначала получить большую биомассу клеток, не экспрессирующих гетерологичный ген, с последующим появлением небольшого числа поколений со включенной экспрессией этого гена. [c.96]

ЭКСПРЕССИЯ И СЕКРЕЦИЯ ПРОДУКТОВ ГЕТЕРОЛОГИЧНЫХ ГЕНОВ В ДРОЖЖАХ [c.208]

Сейчас все больший интерес вызывает развитие управляемых экспрессирующих систем. Дело в том, что промоторы гликоли-тических генов относятся к конститутивному типу. Конститутивная же экспрессия любого гена, клонированного в мультикопий-ной плазмиде, приводит к заметному метаболическому сдвигу в трансформированной клетке. В зависимости от природы гетерологичного продукта этот сдвиг может осложняться токсическими эффектами (различными как по механизму действия, так и по степени тяжести), что, по-видимому, определяется также и степенью выражения данного гена. Низкий уровень трансформации и медленный рост трансформантов — явления, гораздо более распространенные, чем это может показаться прн чтении литературы. [c.215]

Чрезвычайно высокая степень консервативности во взаимодействиях белков транскрипции с гетерологичными промоторами и энхансерами, а также белков транскрипции разного происхождения друг с друго.м была показана следующими экспериментами. Добивались экспрессии клонированного гена дрожжей в клетках млекопитающих и следили за функцией продукта этого гена — белка GAL4 (рис. 1П, а). Оказалось, что белок GAL4, образующийся в клетках [c.206]

В настоящее время наиболее вероятной представляется такая последовательность событий, ведущих к включению вирус-специфической ДНК ретровирусов в клеточную хромосому (рис. 161). После образования кольцевой молекулы в месте стыка двух LTR возникает короткий несовершенный инвертированный повтор. Этот повтор выполняет функцию att, т. е. специфического участка интеграции. Участок att узнается вирус-специфическим с рментом, обладающим эндонуклеазной активностью — одним из продуктов гена poU который попадает в клетку из заражающей вирусной частицы. Фермент вносит в обе цепочки молекулы вирус-специфической ДНК разрывы на расстоянии 4 нуклеотидов друг от друга. Этот же фермент вносит ступенчатый разрыв (на расстоянии 4—6 нуклеотидов) и в клеточную ДНК- Положение разрыва в клеточной ДНК не фиксировано. Далее происходит интеграция вирусной ДНК в хозяйскую хромосому. Предполагают, что механизм интеграции напоминает тот, который реализуется в фаговых системах, прежде всего у фага Ми (см. раздел 1 этой главы), т. е. разрывы цепей ДНК и воссоединение гетерологичных нуклеотидных последовательностей осуществляет один и тот же фермент — особая топоизомераза (интеграза). Процессы типа репарационных (застраивание брешей и удаление одноцепочечных хвостов ) приводит к двум последствиям во- [c.312]

Искусственные дрожжевые хромосомы (YA ) предназначены для клонирования больших фрагментов ДНК (100 т. п. н.), которые затем поддерживаются в дрожжевой клетке как отдельные хромосомы. УАС-система чрезвычайно стабильна. С ее помощью проводили физическое картирование геномной ДНК человека и анализ больших транскриптонов, создавали геномные библиотеки, содержащие ДНК индивидуальных хромосом человека. YA -вектор напоминает хромосому, поскольку он содержит последовательность, функционирующую как сайт инициации репликации ДНК (автономно реплицирующуюся последовательность), сегмент центромерной области дрожжевой хромосомы и последовательности, образующиеся на обоих концах при линеаризации ДНК и действующие как теломеры, обеспечивающие стабильность хромосомы (рис. 7.3). При встраивании чужеродной ДНК в YA может происходить нарушение рамки считывания маркерного дрожжевого гена. В результате продукт этого гена не образуется, и при выращивании клеток на специальной среде можно наблюдать цветную реакцию. Кроме того, некоторые YA -векгоры несут селективный маркер, независимый от сайта клонирования. Несмотря на все преимущества, YA пока не использовались для промышленного синтеза гетерологичных белков. [c.137]

Технология выделения и экспрессии чужеродных генов в Е. соН и в некоторых других микроорганизмах достаточно хорошо отработана, однако не стоит забывать, что синтез гетерологичного белка в организме-хозяине может оказывать на него негативное влияние. Например, сверхпродукция такого белка может привести к истощению метаболических ресурсов хозяйского организма и отрицательно повлиять на его рост. Присутствие гетерологичного белка может оказаться даже губительным для клетки-хозяина. Так, сайты рестрикции имеются во всех молекулах ДНК, и если продуктом клонированного гена является эндонуклеаза рестрикции, то в отсутствие специальных защитных механизмов хозяйская ДНК будет расщепляться ею. [c.247]

Нуклеотидная и соответствующая аминокислотная последовательности лидерной зоны альфа-фактора и непосредственно примыкающая к ней 5 -промоторная последовательность гена показаны на рис. 7.3. Основные подходы к использованию лидерной последовательности альфа-фактора дрожжей для осуществления секреции гетерологичных генов описали Брейк и др. [23]. В структурном гене МРа-1 локализован Ятс П1-сайт, который в сайте процессинга молекулы-предшественника захватывает первый из двух повторов, соответствующих 01и-А1а. Это открывает традиционный, относительно несложный путь присоединения зрелых гетерологичных полипептидов к сигнальному пептиду альфа-фактора. Однако использование природного Я1П(11П-сайта может привести к внеклеточной секреции продукта, гетерогенного по Ы-концу большая часть молекул будет нести один или два дополнительных Ы-концевых дипептида С1и-А1а. Обусловлено это недостаточностью фермента дипептидил-аминопептидазы - продукта гена 51с13. Фермент этот элиминирует повторы С1и-А1а после того, как под действием продукта гена кех2 произойдет первичное эндопептидазное расщепление, полипептидной цепи предшественника за димером Ьуз-Аг . [c.216]

Регуляторные части генов, а также продукты их экспрессии, мРНК и белки, распознаются соответствующими ферментными системами организма и обеспечивают упорядоченную экспрессию структурной части гена. При этом регуляторные участки генов и промежуточных продуктов их экспрессии, как правило, высокоспецифичны в отношении своих природных генетических эффекторов (РНК-полимераз, рибосом, факторов транскрипции и трансляции, белковых факторов сплайсинга, ферментов, осуществляющих посттрансляционные модификации полипептидов, и т.п.), и чаще всего они не могут эффективно функционировать в гетерологичном генетическом окружении. Очевидно, что при конструировании высокоэффективных экспрессирующих векторов необходимо, прежде всего, учитывать особенности структуры регуляторной части рекомбинантного гена, исходя из того, в каких генетических условиях клонированный ген будет экспрессироваться. Однако не только регуляторные последовательности генов являются препятствием для высокоэффективной экспрессии чужеродных рекомбинантных генов. Как уже было отмечено, структурные части генов про- и эукариот фундаментально отличаются друг от друга по наличию у последних внутри генов интронов. Следовательно, гены эукариот не могут эффективно экспрессироваться в бактериальных клетках, поскольку у прокариот отсутствуют соответствующие системы сплайсинга. Кроме того, у предшественников эукариотических мРНК не может осуществиться в бактериальных клетках и правильный процессинг 3 - и 5 -концевых некодирующих последовательностей. Даже такой [c.106]

Нами было установлено, что эффективность экспрессии в дрожжах и соответственно выход желаемого продукта можно увеличить многократно за счет ряда факторов 1) повышения стабильности вектора при включении в его состав гетерологичного энхансера репликации 2) минимизации размера вектора для повышения числа его копий 3) модификации кассеты экспрессии (индуцибельный промотор, специфичный терминатор, два АТГ кодона начала транскрипции), 4) создания штамма реципиента с ускоренным ростом культуры путем гибридизации неродственных гаплоидных штаммов (Арман и др., 1985 Чеперегин и др., 1990). Использование этих факторов оптимизации позволило создать первые отечественные штаммы дрожжей -высокоэффективные продуценты белка гена поверхностного антигена вируса гепатита В (HbsAg) для получения вакцины (Грановский и др., 1986 Чеперегин и др., 1990). В совместной работе с Институтом вирусологии им. Д.И. Ивановского разработаны условия ферментации штаммов - продуцентов и технология очистки белка, что подтверждено пятью авторскими свидетельствами и патентом (Арман и др., 1989). Вакцина прошла контроль в ГИСК им. Тарасевича, клинические испытания и была передана в производство. [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология