Гена регуляция

В хромосоме нормальной клетки существует значительно больше ДНК, чем когда-либо используется для транскрипции. Это, вероятно, обусловлено двумя уровнями контроля. Надо полагать, что хромосомные белки разрешают транскрипцию некоторого количества ДНК, но не всего запаса. Эта ситуация будет, вероятно, неизменной для всех клеток данного вида. С другой стороны, в клетках, выполняющих разные функции внутри вида, а также внутри той же самой клетки, но на разных стадиях ее жизненного цикла или в соответствии с изменениями в окружающей ее среде, используются различные гены. Этот процесс рассматривается как генная регуляция и, возможно, он осуществляется в результате контроля за доступом РНК-полимеразы к хромосомной ДНК. [c.203]

К настоящему времени сравнительно хорошо аргументирован молекулярный механизм генной регуляции у бактерии. По схеме Ф. Жакоба и Ж- Моно [8], структурные гены, работаю- щие на синтез белка, объединены в группы или опероны. [c.15]

Ферментная регуляция затрагивает только один фермент, но происходит очень быстро (доля секунд) и служит для тонкой настройки путей обмена веществ. Генная регуляция, затрагивающая обычно несколько ферментов одновременно, более экономична по сравнению с ферментной, поскольку ферменты, в которых нет необходимости, просто не синтезируются генная регуляция занимает больше времени, так как включается трансляция и чаще всего также и транскрипция. Эта форма регуляции служит для грубой настройки обмена веществ и имеет большое значение для процессов развития. [c.386]

Рис. 11.3. Генная регуляция (регуляция активности генов)

Генные регуляции вызываются, кроме того, стимуляторами развития, например, гормонами, светом, и играют важную роль в эмбриональном развитии эукариотических организмов. Экспериментально можно отличить генные регуляции от ферментных потому, что первые в отличие от вторых выключаются под действием ингибиторов синтеза белка и РНК (актиномицин В, у-метилпурин, пуромицин, этионин и др.). [c.387]

Механизм генной регуляции модель Жакоба — Моно. Согласно модели Жакоба — Моно (рис. 11.4), в ДНК существуют наборы нескольких генов ( структурные гены ), объединенных в оперон и подлежащих общей регуляции. Оперон лактозы , например, содержит гены для трех индуцируемых лактозой ферментов — (5-галактозид-пермеазы, Р-галак- [c.387]

Технология создания генетически модифицированных животных является одной из наиболее интенсивно развивающихся биотехнологий в последние 10 лет. Трансгенные животные широко используются как для решения большого числа теоретических задач, так и в практических целях в области биомедицины и в сельском хозяйстве. Некоторые научные проблемы не могли бы быть решены без создания трансгенных животных. Трансгенных лабораторных животных в качестве моделей используют для проведения исследований функций различных генов, регуляции их экспрессии, фенотипического проявления генов, инсерционного мутагенеза и т. д. [c.498]

Пока еще рано делать какие-либо общие выводы о том, насколько часто регуляция экспрессии генов осуществляется на том или ином уровне. Понятие уровень регуляции предполагает, что экспрессия гена, раз начавшись, не обязательно автоматически продолжается. В принципе специфическая для данного гена регуляция [c.337]

Описанные выше необычные формы ДПК и РПК показывают большие потенциальные структурообразующие возможности этих молекул, многие из которых реализуются в клетке и играют важную биологическую роль в генной регуляции. [c.227]

Организм Ген Регуляция Обобщенная последовательность % гомологии с обобщенной последовательностью Положения [c.225]

Почти все белки плазмы человека, кроме альбумина, представляют собой гликопротеины. Многие белки клеточных мембран содержат значительные количества углеводов (см. гл. 42). Вещества групп крови в ряде случаев оказываются гликопротеинами, иногда в этой роли выступают гликосфинголипиды. Некоторые гормоны (например, хорионический гонадотропин) имеют гликопротеиновую природу. В последнее время рак все чаще характеризуется как результат аномальной генной регуляции (см. гл. 57). Главная проблема онкологических заболеваний, метастазы,—феномен, при котором раковые клетки покидают место своего происхождения (например, молочную железу), переносятся с кровотоком в отдаленные части тела (например, в мозг) и неограниченно растут с катастрофическими последствиями для больного. Многие онкологи полагают, что метастазирование, по крайней мере частично. [c.299]

Чем же можно объяснить нарушения, вызываемые хромосомными аберрациями Ответ таков эти синдромы обусловлены, вероятно, не наличием избыточной активности или дефекта отдельных генов, а главным образом нарушениями регуляции активности генов во время эмбрионального развития. Следовательно, анализ аутосомных аберраций может оказаться полезным для понимания механизмов генной регуляции у человека. В случае такой специальной проблемы, как развитие половых признаков, изучение больных с численными и структурными аберрациями половых хромосом оказалось весьма поучительным. Однако до подробного обсуждения аберраций этого типа полезно сделать несколько замечаний относительно сегрегации и пренатальной селекции несбалансированных транслокаций, а также относительно возможных клинических признаков сбалансированных транслокаций. Кроме теоретического интереса эти вопросы важны с точки зрения генетического консультирования-для оценки повторного риска. [c.92]

Дальнейшее изложение будет главным образом посвящено анализу действия гена на уровне белкового продукта, что позволяет идентифицировать нарушения на уровне транскрипции ДНК. Мы обсудим различные механизмы доминантного действия генов и вопросы генной регуляции. На всех уровнях будут рассмотрены области практического применения и теоретические аспекты медицинской диагностики. [c.8]

Перечисленные подходы к изучению генетической изменчивости мозговых функций корректны, если принципиальные положения генетики, т. е. понятие гена, регуляции действия гена, генетически определяемых ферментов и рецепторов, справедливы для мозговых функций. Вполне возможно, что понимание сложного, разумного поведения потребует дополнительных знаний об основах обработки и организации информации. На рис. 8.21 дана общая схема тех уровней, на которых генетическая изменчивость функций мозга может вызывать соответствующую изменчивость поведения. [c.106]

Механизм генной регуляции синтеза ферментов хорошо изучен у бактерий, расщепляющих молочный сахар (лактозу) с помощью [c.160]

В настоящей книге впервые систематически излагаются основные сведения о клеточных рецепторах их структурной организации, особенностях строения функционально значимых доменов, молекулярной генетике клеточных рецепторов, биосинтезе и катаболизме. Большое внимание уделено функциональной роли клеточных рецепторов в регуляции биохимических процессов, в том числе транспорта в клетку метаболитов, клеточной пролиферации, экспрессии генов, регуляции, биосинтеза белка по типу обратной связи . Перечисленные проблемы в качестве составной части входят в учебные планы университетов и медико-биологических факультетов медицинских институтов по биохимии и биофизике или самостоятельного курса — биохимия мембран. [c.5]

Еще одно указание на связь между метилированием и экспрессией получено в опытах с ретро-вирусом мышей. Этот вирус не может размножаться и экспрессировать свои гены в эмбриональных клетках мыши. Однако в том случае, когда эмбриональные клетки инфицируются после индукции их дифференцировки, происходят и размножение вируса. и экспрессия его генов. Одно из существенных различий между этими клеточными системами заключается в том, что интегрированная ДНК провируса в недифференцированных клетках подвергается метилированию и в дальнейшем сохраняет это состояние, тогда как в индуцированных клетках ДНК вируса не метилируется. Существование обратной связи между активностью генов и состоянием их метилирования и сохранение их статуса в определенных тканях и на определенных стадиях развития в значительной степени стимулировало исследование механизма генной регуляции. [c.140]

Метод негативной селекции используется главным образом для выявления мутантов, ауксотрофных в отношении аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований, витаминов и других важных метаболитов (Ю.Б.Долгих, З.П.Шамина, 1982). Ауксотрофные мутанты очень ценны для фундаментальных исследований механизмов генной регуляции синтеза этих веществ в клетке и в растении. [c.188]

Значительную часть (около 7%) белков, синтезированных в присутствии хроматина из семядолей гороха, составлял глобулин. Это соответствует тому, что наблюдается и in vivo (табл. 64). Хроматин же из почек гороха не стимулирует образование глобулина семян. В то же время хроматин из почек гороха стимулирует синтез других белков ничуть не хуже хроматина из семядолей. Это также соответствует наблюдениям, сделанным in vivo. Таким образом, ясно, что используемый метод получения хроматина из тканей растений гороха оставляет неповрежденным механизм генной регуляции синтеза информационной РНК, которая в свою очередь обеспечивает синтез глобулина семян. Хроматин, выделенный из развивающихся семядолей гороха, обеспечивает синтез информационных РНК, среди которых значительную часть составляет информационная РНК, необходимая д.чя образования глобулина семян. Хроматин из почек гороха также обеспечивает синтез информационных РНК, но среди них отсутствует информационная РНК для синтеза этого глобулина. [c.524]

Характер процессов роста и развития, соотношение между ними обусловлены, прежде всего, генетическими факторами. Тип развития каждого индивидуума определяется программой, заложенной в его коде. Физиологическая функция генов заключается в передаче информации клетке через матричную рибонуклеиновую кислоту (мРНК) и ферменты. Причем никогда не происходит одновременной передачи всей имеющейся информации, т. е. не синтезируются одновременно все потенциально возможные ферменты. В связи с этим, существуют одновременно активные (продуцирующие РНК) и неактивные гены. Благодаря генной регуляции происходит активация генов (индукция) и инактивация (репрессия) (Дубинин, 1986 Льюин, 1987). Таким образом, рост и развитие растений представляет собой процесс, связанный с избирательной экспрессией генов. [c.330]

Генная регуляция биохимических процессов. Физиологическая функция генов заключается в передаче информации клетке через мРНК и ферменты. Никогда не происходит одновременной передачи всей имеющейся информации, иначе говоря, никогда не синтезируются одновременно все потенциально возможные ферменты. Следовательно, существуют одновременно активные (продуцирующие РНК) и неактивные гены. Благодаря генной регуляции осуществляется активация генов (индукция) и инактивация (репрессия) одним из самых первых, экспериментально уловимых, специфических последствий генной регуляции является появление или исчезновение того белка (фермента), за синтез которого отвечает регулируемый ген (индукция и репрессия ферментов). [c.386]

Такой тип генной регуляции особенно хорошо охарактеризовав у дрозофилы. Так, например, свойство Р-элемента (см. разд. 5.6.10) перемещаться лишь в половых клетках, связано с его неспособностью образовывать активную транспозазу в соматических клетках Это явление в свою очередь обусловлено присутствием в мРНК транспозазы [c.224]

Тот факт, что гетерозиготы сохраняют не более 50% нормальной активности, очевидным образом подтверждает, что количество фермента жестко контролируется соответствуюпщм локусом. У здоровых гомозигот, несущих два нормальных структурных гена, активность фермента составляет 100%, а у гетерозигот-только 50%). В гетерозиготном организме единственный полноценный структурный ген не в состоянии компенсировать функции мутантного гена, продукт которого неактивен. Это обстоятельство чрезвычайно важно для понимания механизмов генной регуляции у млекопитающих, отличающихся от аналогичных механизмов у бактерий. [c.21]

Возможно, трисомия по 16-й хромосоме у мышей хотя бы в некоторых аспектах может служить экспериментальной моделью трисомии-21 у человека, поскольку эти хромосомы частично гомологичны. Фенотипические аномалии, обусловленные хромосомными аберрациями, и регуляция активности генов. Регуляция активности генов в эмбриональном развитии предполагает определенное количественное равновесие продуктов генов, находящихся в разных хромосомах. Эти продукты могут быть ферментами или структурными белками или иметь регуляторную функцию, например могут репрессировать другие гены. Логично предположить, что дисбаланс в количестве генетического материала приведет к нарушениям во взаимодействии генов и, кроме того, повлияет на механизм регуляции эмбрионального развития. В связи с этим отметим, что триплоидия практически не приводит к крупным дефектам на уровне клеток. Нарушение развития при триплоидии является специфической аномалией плаценты (пузырный занос), которая приводит к подавлению газообмена и вызывает неспецифическое голодание плода. При триплоидии относительное количество материала хромосом не изменяется. С другой стороны, при трисомии часть генетического материала присутствует в большем количестве. Если для нормальной регуляции требуется взаимодействие продуктов генов разных хромосом (именно так предполагается, например, в модели Дэвидсона и Бриттена [1019]), то нарушений развития на уровне клеток следует ожидать как раз при трисомии и моносомии, но не при триплоидии. [c.136]

Следовательно, во всех указанных случаях можно говорить прежде всего о генетической регуляции, о процессах репрессии — дерепрессии определенных локусов генома в зависимости от состояния клетки, об однотипности и несиецифичности процессов генной регуляции для разных тканей организхма и при воздействии разных факторов, вызывающих состояние активной пролиферации тканн. Указанные изменения не требуют возникновения мутации, т. е. изменений в структурных генах. Необходимые процессы генной регуляции синтеза белка оппсаны достаточно подробно во многих руководствах, и на них мы останавливаться пе будем. [c.89]

Изменение структуры ДНК (мутация) Из.меиепие функции ДНК (генная регуляция) [c.104]

Рассмотрим случай интеграции онковирусной ДНК между регуляторной и структурной зонами. РНК-полимераза начнет транскрипцию от вирусного промотора, минуя клеточный промотор. В результате образуется гетерогенная (химерная) РНК, часть которой будет комплементарна ранним генам вируса (начиная от вирусного промотора), а другая часть — структурному гену клетки. Таким образом, структурный ген клетки полностью выйдет из-под контроля ее регуляторных генов регуляция его будет утрачена [1]. [c.71]

Как осуществляется хромосомная регуляция общей активности клетки и генная регуляция синтеза соответствующего фермента у растений, можно показать на следующем примере. Клетки, ткани, органы растения могут быть живыми, дышать, но, находясь одновременно в состоянии покоя, не расти, если даже для этого имеются самые благоприятные условия. Почки ( глазки ) свеже-убранных клубней картофеля длительное время находятся в состоянии покоя и начинают прорастать только через несколько недель после уборки. Но если на покоящиеся клетки подействовать гормоном — гибберелловой кислотой, то глазки начнут прорастать. В состоянии покоя геном картофельного глазка полностью репрессирован и не может синтезировать РНК in vitro. Если из покоящихся глазков выделить хроматин, то и он при добавлении полимеразы не способен к синтезу РНК. В то же время глазки, вышедшие через известное время из состояния покоя, синтезируют РНК in vitro, а выделенный из них хроматин при добавлении полимеразы способен к синтезу РНК. зависимому от ДНК. Таким образом, гормон гибберелловая кислота в данном случае играет роль эффектора, выводящего из состояния репрессии весь геном. Ёследствие этого включается механизм синтеза РНК, на основе которого начинаются синтез ферментов, репликация ДНК, деление клеток и рост. [c.307]

ЧИТЬ дальним красным светом (FR). Такой тип экспрессии характерен для генов, регуляция которых зависит от фитохрома. Сила ответа может быть проиллюстрирована тем фактом, что уровень экспрессии AT в проростках, освещенных красным светом (R), достигает уровня экспр(ессии в проростках, выращенных на свету, а обращение эффекта, вызванное облучением дальним красным светом, приводит к тому, что уровень экспрессии AT не превышает уровня синтеза этого фермента в темноте (D). [c.339]

У многоклеточных растений механизмы внутриклеточной генной регуляции не отличаются от аналогичных процессов в клетках ацетабулярии, однако включение или выключение генетических программ в каждой клетке зависит от поступления [c.357]

Механизмы регуляции в живых организмах, в том числе и растениях, определяют направленность обмена веществ. Так, по отношению к неблагоприятным внешним факторам растения способны отвечать определенными состояниями (изменением температуры тела, интенсивности дыхания, скорости поглоп1,еиия элементов питания и т. д.). Явление саморегуляции становится возможным благодаря принципу обратной связи, когда продукт отдельно взятой реакции внутреннего или внешнего обмена веществ влияет на всю взаимосвязанную цепь реакций через ферменты (ферментная регуляция) или нуклеиновые кислоты (генная регуляция). [c.173]

Наиболее популярной теорией регуляции активности генов является опероновая теория Жакоба и Mono, разработанная ими в 1961—1964 гг. иа микроорганизмах. Логичность и лабильность предложенного принципа генной регуляции дают возможность формального описания последовательности включения одних и выключения других локусов не только у прокариотов, по п у эукариотов в процессе их дифференциации и в онтогенезе. [c.458]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология