Фланкирующая область гена

Рис. 36.8. Мутации гена (З-глобина, обусловливающие Р-талассемию. Ген представлен в ориентации 5 -> 3. Заштрихованы нетранслируемые 5 - и З -области. При чтении в направлении 5 - У затемненные участки — экзоны 1 - 3, светлые участки — интроны 1 и 2. Мутации, затрагивающие контроль транскрипции ( ), локализованы в 5 -фланкирующей области. Идентифицированы отмеченные на рисунке некоторые иои еи е-мутации (Л), мутации, влияющие на процессинг (О) и расщепление РНК (О)- В некоторых областях выявлено большое количество мутаций. Такие участки помечены квадратными скобками.

Гены человека, как правило, представляют собой функционально прерывистую последовательность нуклеотидов (рис. ГУ. 15). Относительно короткие кодирующие последовательности оснований чередуются в них с длинными некодирующими последовательностями. Последовательности гена, представленные в молекуле зрелой иРНК, получили название экзонов. Именно экзоны являются кодирующими участками гена, контролирующими аминокислотную последовательность белков. Экзоны разделены некодирующими участками — нитронами, которые вырезаются (сплайсинг) в процессе созревания иРНК и не участвуют в процессе трансляции. В настоящее время в понятие ген включаются не только транскрибируемые области (экзоны и интроны), но и фланкирующие ген последовательности. Фланкирующие области гена, как правило, высоко консервативны, т.е. характеризуются постоянством нуклеотидной последовательности, наблюдаемым даже при сравнении представителей различных видов. Фланкирующие области гена содержат последовательности, необходимые для его правильной работы например, промоторная область в начале 5 -области или хвостовая нетранслируемая область поли-А, расположенная на З -конце гена. Так, ТАТА — бокс (последовательность чередования [c.71]

Мутации в сайте полиаденилирования РНК. У негров часто обнаруживается одиночная мутационная замена ААТААА -> А АС ААА в З -фланкирующей области гена Hb , приводящая к -талассемии таким образом, мутации в З -некодирующей области также могут влиять на эффективность транскрип ции. Относительно слабое проявление -та лассемий в этой расовой группе объясняет ся явным преобладанием мутаций, затраги вающих ТАТА-последовательность (см выше) и сайт полиаденилирования (табл 4.17). [c.90]

Сначала думали, что состояние чувствительности к ДНКазе может отражать активацию генной структуры, происходящую перед началом транскрипции. Тогда чувствительность может служить отличительным признаком генов, потенциально способных к транскрипции, а также уже транскрибируемых генов. С другой стороны, если чувствительность распространяется из максимально чувствительного участка активного гена так, что данный домен простирается до фланкирующей области, чувствительность глобиновых генов взрослого типа в эмбриональных клетках (или наоборот) может свидетельствовать о группировании этих генов в кластеры, а не [c.383]

В действительности два 18-элемента способны транс-позировать любую последовательность, заключенную между ними, а также свои собственные последовательности. Схема эксперимента, который демонстрирует такую способность, представлена на рис. 36.4. Если ТпШ находится в составе кольцевого репликона, два его модуля могут рассматриваться фланкирующими либо ген исходного транспозона, либо последовательность в другой части кольца. В результате в событие транспозиции могут вовлекаться исходный транспозон ТпЮ или транспозон наизнанку с противолежащей центральной областью. Оба они имеют инвертированные модули, но эти модули, очевидно, способны функционировать в любой ориентации относительно центральной области. В таких случаях частота транспозиции тем меньше, чем больше расстояние между модулями. Зависимость от длины, вероятно, свидетельствует о проблемах, которые возникают во время транспозиции. Используя эту зависимость, можно определять размеры сложных транспозонов. [c.462]

Диабет И-это широко распространенное заболевание, которое проявляется в среднем возрасте и при старении, но обычно в мягкой форме. Генетические факторы здесь играют важную роль, о чем свидетельствует высокая степень конкордантности монозиготных близнецов. Природа генетических факторов и тип наследования еще не установлены. Результаты некоторых исследований с использованием рестрикционного картирования инсулинового гена говорят о том, что у больных диабетом II чаще обнаруживаются гипер-вариабельные участки в 5 -фланкирующей области в непосредственной близости к инсулиновому гену. Заметим, однако, что эти результаты еще не подтвердились. [c.295]

На экспрессию некоторых генов влияют эпигенетические факторы, которые изменяют способность гена к экспрессии, не затрагивая базовой нуклеотидной последовательности. Одна из установленных форм эпигенетического изменения связана со степенью метилирования остатков цитозина в последовательностях 5 - G, фланкирующих 5 -область гена. Повыщение степени метилирования в этом участке коррелирует с уменьщением или полным подавлением экспрессии соседнего гена, а понижение-с повыщением уровня экспрессии. На экспрессию генов могут влиять и структурные изменения в самом хроматине, которые до сих пор слабо изучены при этом высокий уровень экспрессии, по-видимому, наблюдается только в развернутых участках хроматина. [c.9]

Некоторые транспозоны (помимо генов, связанных с транспозицией) несут маркеры лекарственной устойчивости (или какие-либо другие). Такие транспозоны обозначаются как Тп с добавлением соответствующего номера. Один класс более крупных транспозонов представлен сложными элементами, состоящими из центральной области, несущей маркер лекарственной устойчивости, и фланкирующих с каждой стороны родственных последовательностей (плеч). Их иногда называют длинными концевыми повторами (LTR). (Не следует путать с короткими инвертированными концевыми повторами у IS-эле-ментов.) Плечи могут либо иметь одну и ту же или (более часто) инвертированную ориентацию. Таким образом, сложный транспозон с плечами, представленными прямыми повторами, имеет структуру [c.461]

Таким образом, рассмотренные выше подходы надежно свидетельствуют о существовании в хроматине гиперчувствительных областей ДНК. Они позволяют также выявить корреляцию между транскрипцией и возникновением гиперчувствительных участков вблизи точки инициации транскрипции. В то же время следует помнить, что обнаружение корреляции еще не означает установления точной причинно-следствен-ной связи событий. Лишь в некоторых случаях с помощью генетического анализа удалось показать, что последовательности гиперчувствительных участков ДНК действительно необходимы для инициации транскрипции. Наиболее интересен пример транскрипции гена Sgs4 Drosophila, о котором упоминалось в гл. 9. В 5 -фланкирующей и структурной областях этого гена было выявлено пять гиперчувствительных участков (рис. 16.12). Эти участки обнаруживаются только в ДНК, выделенной из ядер клеток слюнной железы в стадии развития, сопровождающейся активной экспрессией гена Sgs4. Известны мутанты, которым не свойственна экспрессия этого гена. Соответствующие мутации картируются в 5 -фланкирующей области гена. У двух типов мутантов делетированы наиболее удаленные гиперчувствительные участки ДНК (рис. 16.12). В случае наиболее отдаленной делеции (Вег) налицо практически полное отсутствие транскрипции гена Sgs 4. В хроматине клеток слюнной железы у мутантов Вег обычными методами в районе гена [c.222]

Доказанная в эксперименте возможность относительно независимого действия отдельных доменов мультифункционального белка привела в 1989 г. к созданию кассетного гена активатора тканевого плазминогена (АТП) человека. Данный белок формирует пять доменов с различными функциями. Ген АТП (двухцепочечный фрагмент длиной 1095 пн) был синтезирован химико-ферментативно таким образом, что все последовательности, кодирующие домены, оказались разделены участками гидролиза различными рестриктазами. Небольшие изменения, внесенные гфи этом в последовательность АТП, не меняли биологических свойств белка. Кассетная структура гена позволяет комбинировать в любом порядке, делетировать домены АТП и изучать свойства создаваемых вариантов, а также обеспечивает возможность экспрессии и изучения функций индивидуальных доменов АТП. Введение уникальных участков рестрикции в области гена, соответствующие фланкирующим домены участкам белка, позволяет заменять домены изучаемого белка на домены другого белка, т. е. конструировать новые белки с заданным набором функций. Рассмотренный подход применим, по-видимому, к большинству мультидоменных белков. [c.191]

Одним из генов, имеющих фармакологическую ценность, является ген, кодирующий гранулоцит-колоний-стимулирующий фактор (Г-КСФ) человека. В настоящее время с нашим участием ведутся исследования по анализу экспрессии гена Г-КСФ, находящегося под контролем промотора и 3 -фланкирующей области гена а у-казеипа быка (Дворянчиков и др., 2000) в молоке полученных нами трансгенных мышей (работа проводится совместно с исследователями государственного университета г. Рио-де-Жанейро, Бразилия). Методом иммуноферментного анализа у трансгенных самок в лактирующей молочной железе обнаружен рекомбинантный белок на уровне 0,1-0,3 мкг в мл. Были проведены тесты на биологическую активность белка в молоке трансгенных мышей с помощью Г-КСФ-зависимой миелоид-ной линии клеток мышей, первичной культуры костного мозга мышей и человека в агаре. Оба теста выявили стимулирующую активность молока в разведении, соответствующей концентрации 1-2 пкг/мл рекомбинантного белка (Dvoryan hikov et al., 2003). Предполагается, что данная генетическая [c.189]

Фланкирующую ДНК можно удалить обработкой эк-зонуклеазой VII. Затем с помощью щелочного гидролиза РНК легко выделить одноцепочечную ДНК, по длине соответствующую самому гену. Отдельные участки гена можно выделить обработкой нуклеазой S1, ферментом, специфически расщепляющим любую одноцепочечную ДНК, включая даже очень короткие одноцепочечные разрывы в двухцепочечной молекуле. В результате такой обработки удаляются фланкирующие области и интрон. Продукт реакции-РНК—ДНК-гибрид, по длине равный мРНК, с разрывом, нарушающим ковалентную непрерывность одной из цепей ДНК. РНК удаляют обработкой щелочью, в результате образуются индивидуальные фрагменты ДНК. Они соответствуют отдельным экзонам гена. [c.249]

В результате анализа таких кластеров генов был сделан важный вывод общего характера. В семейство генов может входить большее число членов (как функционально активных, так и неактивных), чем можно предположить на основе анализа соответствующих белков. Дополнительные функционирующие гены могут либо представлять собой дупликации, кодирующие идентичные белки, либо быть сходными с генами для известных белков, хотя и отличаясь от них. Возможно, что эти гены экспрессируются в течение короткого времени или уровень их экспрессии низок. Для псевдогенов характерна различная степень родства с функционально активными генами, и их можно изучать только на уровне нуклеотидной последовательности ДНК. Принимая это во внимание, нельзя считать, что обнаружены все члены кластера, пока не будут тщательно исследованы фланкирующие области, прилегающие к крайним членам кластера. [c.270]

Типичный пример псевдогена-псевдоген кролика /(32 с обычной организацией экзонов и интронов, по строению близкий к функционально активному гену (31. Но в кодоне 20 псевдогена /(32 имеется делеция одной пары нуклеотидных оснований, вызывающая сдвиг рамки считывания, из-за которого трансляция терминируется вскоре после ее начала. В результате точковых мутаций оказались измененными несколько расположенных правее кодонов, кодирующих аминокислоты, имеющиеся во всех (3-глобинах. Ни один из двух интронов псевдогена /(32 не сохранил пограничных последовательностей, удовлетворяющих правилу от—АО. Поэтому, вероятно, интроны не могут быть удалены при сплайсинге, даже если бы ген и транскрибировался. Однако транскриптов, соответствующих /(32, не обнаружено, возможно, вследствие изменений в его 5 -фланкирующей области. [c.278]

Рис. 16.13. Крестообразная шпилечная структура, которую может принимать 5 -фланкирующая область ДНК гена 1к. Считается, что образование водородных связей между комплементарными участками первой и второй дистальной Ьоследова-тельности (см. рис. 16.4) может делать структуру такой двойной шпильки достаточно стабильной.

Если удалить последовательности между парами оснований —37 и —3 левого элемента гена 7SK-PHK, то способность к транскрипции утрачивается (рис. 8.65). Показано также, что левая часть гена U6-PHK длиной не менее 79 п. н. необходима для активации транскрипции соседней последовательности in vitro. В обоих случаях для поддержания нормального уровня транскрипции in vivo нужны последовательности, находящиеся еще левее, между парами оснований —243 и —37 в 5 -фланкирующей последовательности гена 7SK-PHK и между парами оснований —315 и —79 в 5 -фланкирующей последовательности гена U6-PHK (разд. 8.3.ж). Интересно, что 5 -фланкирующие последовательности генов U6-и 7SK-PHK функционально взаимозаменяемы. Однако 5 -фланкирующая последовательность гена 7SL-PHK, для транскрипции которого нужны как внутренние, так и 5 -фланкирующие последовательности, не может заменить соответствующую область 78К-гена даже несмотря на то, что транскрипцию обоих генов катализирует РНК-полимераза III. [c.94]

Псевдогены. Псевдогены-это участки генома, близкие в структурном отношении специфическим функционально активным генам, но не являющиеся их аллельными формами и не кодирующие никаких функциональных генных продуктов. У некоторых псевдогенов в регуляторной или кодирующей области или в них обоих имеются мутации. Другие псевдогены имеют дефектные стоп-кодоны или содержат лишь часть кодирующей и регуляторной областей. Таким образом, псевдогены могут быть молчащими или с них могут транскрибироваться и даже транслироваться дефектные полипептиды. Как правило, псевдогены бывают тесно сцеплены с соответствующими функциональными генами и фланкированы последовательностями, гомологичными последовательностям, которые фланкируют функциональный ген. Обычно такие псевдогены содержат интроны и, по-видимому, образовались в результате многократных тандемных повторений (реитераций) сегментов ДНК. [c.156]

Возможность использования трансгенных мышей для решения разнообразных биологических проблем можно проиллюстрировать на примере опытов с инсулиновыми генами. Ген инсулина экспрессируется только в р-клетках поджелудочной железы и регулируется г/мс-действующими элементами, расположенными в его 5 -фланкирующей области (рис. 1У.9). Если эту 5 -фланкирующую область инсулинового гена крысы присоединить к кодирующей области онкогена 5У40 (большого Т-антигена) и полученные рекомбинантные молекулы ввести в ранние эмбрионы мыши, то геном потомков будет содержать рекомбинантную ДНК (рис. IV. 16). [c.364]

Наиболее широко среди перечисленных подходов применяется SS P. Суть метода состоит в следующем. Как можно большее (по возможности все) число экзонов исследуемого гена по отдельности амплифицируют методом ПЦР, используя в качестве матрицы ДНК больных и здоровых индивидов. Каждая пара праймеров выбирается из последовательностей, фланкирующих экзон, или из его концевых участков. Кроме того, используя данные секвенирования, выбирают праймеры для амплификации 5 -области, предшествующей первому экзону гена, 3 -области, следующей за последним экзоном, и участков, содержащих сайты сплайсинга. [c.467]

Является ли постоянство структуры характерным признаком копий множественных генов Общий план строения глобиновых генов консервативен. Г ены интерферона, по-видимому, имеют сходную в общих чертах структуру, для которой характерно полное отсутствие интронов. Но гены актина имеют прерывистую структуру, сильно варьирующую у разных генов. У этих генов участки, кодирующие белок, обладают высокой степенью гомологии, но сходство между фланкирующими или даже нетрансли-руемыми областями в пределах одного вида организмов незначительно (или оно вообще отсутствует). Например, интроны генов актина D. melanogaster занимают разные положения. Ни один из этих генов не похож на единственный ген актина, обнаруженный в дрожжах. Они отличаются также от актиновых генов морского ежа по меньшей мере некоторые из них объединены в кластер. Таким образом, если все эти актиновые гены произошли от общего гена-предка, расположение экзонов и интронов претерпело существенные изменения. Возможно, что ген-предок обладал большим числом интронов, и в разных копиях гена внутри вида или у разных видов были утеряны разные интроны. Несомненно, это предполагает более высокую скорость изменений, чем в случае глобиновых генов. [c.279]

При исследовании вопроса о том, в равной ли мере сохраняется чувствительность к ДНКазе на протяжении всего домена, были получены некоторые расхождения в результатах отдельных опытов. В кластере (3-глобино вых генов цыпленка чувствительный домен тянется на 6-7 т.п.н. с 5 -конца кластера и по крайней мере на 8 т.п.н. с З -конца. Внутри самого кластера генов транскрибируемая область более чувствительна к ДНКазе I, чем ее нетранскрибируемые фланкирующие участки (которые называют участками промежуточной чувствительности.) Сходным образом ген овальбумина и родственные гены X и V могут находиться в домене, чувствительном к ДНКазе, который занимает около 100 т.п.н. Но в этом случае, по-видимому, нет каких-либо различий в чувствительности между кодирующей и некодирующей ДНК внутри домена. [c.382]

Смотреть страницы где упоминается термин Фланкирующая область гена: [c.80] [c.85] [c.92] [c.201] [c.164] [c.179] [c.165] [c.132] [c.226] [c.36] [c.173] [c.94] [c.36] [c.173] [c.14] [c.31] [c.226] [c.280] [c.298] [c.43] [c.44] [c.143] [c.146] [c.146] [c.147] [c.156] [c.473] [c.270]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология