Локус регуляторный

Для того чтобы завершить изложение нашей основной модели (6.51) чисто индуцированных шумом переходов, покажем, как ее можно использовать для описания полностью определенного механизма генетического отбора в популяционной динамике. Рассмотрим одну гаплоидную популяцию. Нас будет интересовать некий вполне конкретный локус в хромосоме, который мо-гут занимать две аллели А и а. Число особей в популяции, обладающих генотипами А и а, обозначим соответственно Ыа и Л а. Предполагается, что общее число особей в популяции М = = Л А + Л а поддерживается постоянным с помощью различных регуляторных механизмов пищевого ресурса, хищников и т. д. Кроме того, предполагается, что численность популяции N достаточно велика и внутренними статистическими флуктуациями можно пренебречь (при малой численности популяции эти флуктуации становятся существенными). [c.182]

Итак, мы еще не доказали, что зависимость таких различных оперонов от белка БАК неизбежно отражает общий способ регуляции на уровне индивидуальных взаимодействий типа белок-белок или белок—ДНК. Однако такой тип регуляции достигает одной и той же цели выключения альтернативных метаболических путей, если они становятся необязательными при снабжении клетки нужными количествами глюкозы. Снова это свидетельствует о том, что координированный контроль положительного или отрицательного типов может распространяться на ряд локусов, локализованных в разных участках, благодаря наличию повторов нуклеотидных последовательностей в сайтах, связывающих регуляторный белок. [c.201]

Фенотип клетки есть результат координированной экспрессии определенного набора генов. Возможно, что в тех случаях, когда необходима координированная регуляция разбросанных по геному генов, в каждом локусе имеется один и тот же регуляторный элемент. [c.339]

РНК-затравка находится под влиянием двух регуляторных систем. Одна из них использует белок, кодируемый расположенным рядом локусом, другая-включает синтез РНК, комплементарной затравке. [c.407]

Поскольку внедрения в правом сегменте полностью не блокируют его функции, можно предположить, что вставки не прерывают кодирующий участок, а вмешиваются в осуществление какой-то другой функции, контролируемой смежной регуляторной областью. Вставки картируются в нескольких дискретных сайтах. Один из них w , который находится на границе потенциально кодирующей области. Следующим является сайт w , включающий серию вставок определенных последовательностей и их производных. В сайте локализуется несколько вставок, делеций. Вставка -самая удаленная в правом конце, возможно, именно она служит границей локуса. Весьма вероятно, что такие сайты внедрений идентифицируют отдельные регуляторные области внедрения в другие сайты правого сегмента не вызывают появления мутантного фенотипа, доступного определению. Все мутации, которые повреждают потенциально регуляторные функции, такие, как синхронность исчезновения пигментов или их исчезновение в определенном порядке, дозовую компенсацию, картируются в правом сегменте. [c.479]

Что касается синтеза макромолекул, то этап репликации 1, по-видимому, не является обычно узким местом метаболизма, хотя скорость элонгации цепи ДНК — величина достаточно постоянная, составляющая примерно 2000 пар нуклеотидов в секунду (у Е.соИ), и мало зависит от условий роста (в оптимальной области концентраций предшественников). Объясняется это наличием специальной организации регуляторных механизмов, настроенных таким образом, что при улучшении условий повышается частота инициации новых циклов репликации ДНК. Поэтому если время генерации меньше, чем период репликации ДНК (у Е.соИ — 35—40 мин), то новые циклы репликации инициируются до завершения старых циклов и в быстро растущих клетках ДНК существует в виде сильно разветвленной структуры, соответствующей по общему количеству 3—б эквивалентам хромосомы. При этом, очевидно, локусы, расположенные вблизи от точки начала репликации, присутствуют в клетке в значительно большем количестве копий, чем локусы, расположенные вблизи точки терминации, что также может оказывать регуляторное действие на скорость биосинтеза некоторых белков (эффект дозы гена ). [c.72]

Можно выделить два уровня в системе взаимодействия и коэволюции ретротранспозон-хозяин. Первый уровень, исследованию которого посвящена проводимая в Отделе работа, первичен и схож у разных ретротранспозонов. Он обусловлен самим присутствием ретротранспозона в геноме и выражается в том, что многие гены хозяина, его белки и клеточная машина в целом участвуют в реализации жизненного цикла ретротранспозона. Возможность эффективного взаимодействия генов хозяина с ретротранспозоном обусловлена наличием в его структуре рецепторных последовательностей - мишеней, способных воспринимать различные регуляторные сигналы, в том числе сигналы, дискриминирующие базовые физиологические свойства хозяина, например, его пол и возраст. Проведенные исследования пока не дают оснований считать, что в геноме есть некие локусы, специализированные на контроле ретротранспозонов, но и исключить возможность того, что в процессе коэволюции некоторые гены специализировались в этом направлении, нельзя. Предполагается, что линии с высокой частотой транспозиций какого-либо ретротранспозона содержат пермиссивные аллели генов, контролирующих транспозиционный процесс, в то время как линии с низкой частотой транспозиций содержат соответствующие рестриктивные аллели. Генетический контроль транспозиций представляется довольно сложным. Не один, а несколько генов, контролирующих разные процессы, могут отвечать за высокую частоту транспозиций даже в одной линии. Остается открытым вопрос о том, встречаются ли в разных линиях, характеризующихся высокой частотой транспозиций данного ретротранспозона, пермиссивные аллели разных генов, или всякий раз речь идет о пермиссивных мутациях одного гена, может быть, немногих. Кроме того, гены хозяина, по крайней мере их часть, индивидуальны для каждого ретротранспозона. Возникает также вопрос, имеют ли описанные в лабораторных линиях локусы отношение к тем генам, которые регулируют частоту транспозиций ретротранспозонов в природных популяциях. Все эти вопросы остаются открытыми для дальнейшего изучения. [c.37]

Роль амплификации последовательностей ДНК в эволюции генома. Сходные последовательности в пределах одного генома в принципе могут возникать как независимо, так и при копировании исходной уникальной последовательности ДНК-после-довательности- родоначальника . Вероятность того, что две сходные последовательности возникли независимо, тем меньше, чем больше их сходство и длина. Нет сомнений, что именно увеличение числа предковых последовательностей привело к появлению семейств сходных последовательностей, которые составляют значительную часть современных геномов. Увеличение числа копий сегментов ДНК в ходе эволюции или в процессе эксперимента называется амплификацией. За амплификацию последовательностей в составе кластеров или последовательностей, рассеянных по новым геномным локусам, отвечают разные механизмы (гл. 10). Если основная последовательность удовлетворяет физиологические потребности организма, то образование дополнительных ее копий в геноме не приводит к особым преимуществам- подразумевается, что все эти копии, кроме одной, не содержат мутаций, включая нуклеотидные замены, делеции и вставки. Одна измененная копия может быть нефункциональной или выполнять какие-то новые функции либо служить регуляторным элементом. Если такие измененные последовательности окажутся полезными, то они сохранятся под давлением отбора. В противном случае эти последовательности следует отнести к псевдогенам. Таким образом, амплификация ДНК создает основу для эволюции. [c.159]

Некоторые сегменты ДНК обладают способностью перемещаться в другие геномные локусы, иногда существенно изменяя экспрессию соседних генов. Такой эффект наблюдается, например, при встраивании мобильного сегмента в новый геномный локус, сопровождающемся изменением кодирующего участка или важного регуляторного элемента. В простейшем случае ген перестает экспрессироваться. Но нередко сами мобильные элементы содержат регуляторные элементы. В таких случаях экспрессия генов, соседствующих со вставкой, может претерпевать сложные изменения, в том числе с переходом на новые способы регуляции. [c.227]

В геномах низших эукариот обнаружены М.г.э. разных типов, среди к-рых лучше всего изучена т. наз. последовательность Ту1 дрожжей. Этот элемент представлен в геноме 4-35 кого1ями, локализация к-рых отличается у разных штаммов. Ту1 содержит 5,6 тыс. пар нуклеотидов и ограничен прямыми повторами, содержащими ок. 300 пар нуклеотидов (т. наз. 8-последовательностн). Копии Ту1 не полностью идентичны друг другу и составляют таким образом гетерог. семейство. В том случае, если две копии Ту1 заключают между собой клеточшле гены, они перемещают нх по геному, т.е. образуют истинные транспозоны. Включение Ту1-подобных элементов в регуляторные зоны генов может вызывать не только инактивацию локусов, но и изменения механизма их регуляции, что, по-видимому, связано с присутствием в нуклеотидной последовательности Ту1 специфич. участков узнавания регуляторных белков. [c.80]

В ходе развития клетки конформации гистонов и НГБ и их ДНК-комплексов изменяются и геном испытывает функциональные изменения, становясь более или менее доступным действию регуляторных белков цитоплазмы. На гигантских хромосомах двукрылых насекомых на определенной стадии развития появляются пуффы — вздутые участки, являющиеся локусами наиболее интенсивного синтеза РНК. В этих участках происходят химические и конформационные изменения гистонов, что и обеспечивает изменение функциональности соответствующих генов. Но-видимому, в пуффах гистоны слабее связаны с ДНК, они более доступны действию протеаз и легче отделяются. Соответственно в пуффах гистоны не мешают работе РНК-полимеразы. В нормальных условиях гистоны препятствуют транскрипции. [c.296]

Названные выше гены в хромосомной ДНК обладают специфическими функциями (средний размер гена оценивают в 1300 пн) Ген-регулятор определяет синтез белка-репрессора, способного связываться с оператором (см ) на ДНК или с РНК, предотвращая соответственно транскрипцию или трансляцию Ген-оператор — участок ДНК, связываясь с которым белок-репрессор предотвращает инициацию (начало) транскрипции на прилежащем промоторе, ответственном за связывание фермента РНК-полимеразы, инициирующей транскрипцию гена На промоторе гена эукариотической клетки имеется специфический локус (участок), в десятки—сотни тысяч раз повышающий число посадок РНК-полимера-зы на промотор ближайшего гена Этот локус называется энхан-сером, или усилителем (от англ enhan er — усилитель) Энхансеры тканеспецифичны Они представляют собой большую разнообразную группу регуляторных элементов клетки Другими словами это элементы позитивного контроля К элементам негативного контроля относятся сайленсеры (от англ silen er — глушитель), угнетающие транскрипцию Энхансеры и сайленсеры обладают только цис-действием, влияя на гены, локализующиеся на той же молекуле [c.159]

Белок-репрессор лактозного оперона представляет собой тетрамер, построенный из идентичных субъединиц с мол. массой 38 ООО дальтон каждая. На одну клетку приходится около 10 таких тетрамеров (это значит, что в одном клеточном цикле должно произойти примерно 40 трансляционных событий, осуществляемых при участии /ас/-мРНК). Регуляторный ген транскрибируется со скоростью, которая, по-видимому, определяется степенью сродства его промотора к РНК-полимеразе. (Мутации в промоторе могут в значительной степени увеличивать степень выражения гена. Такой способ был скомбинирован с амплификацией локуса для получения большего количества репрессора, чем то, которое обычно присутствует в клетке.) [c.178]

Другой тип событий представляют направленные транспозиции, при которых перемещение последовательностей из одного специфического сайта в другой имеет регуляторный эффект. У бактерий существует очевидная взаимосвязь между механизмами сайтспецифической инверсии и транспозиции. У эукариот направленное перемещение ДНК может осуществляться с помощью иных механизмов. Например, у дрожжей наблюдается однонаправленный перенос копий генов, определяющих тип скрещиваемости, из молчащих локусов в активные . Этот процесс напоминает бактериальную транспозицию, когда донорный локус остается интактным, а реципиентный изменяется однако у дрожжей существует только один реципиентный локус, который сам инициирует перенос, вместо того чтобы остаться пассивной ми- [c.473]

Элементы Ту дрожжей представлены семейством разобщенных повторяющихся последовательностей ДНК. Каждый элемент состоит из 6,3 т.п.п. последние 330 пар в его концах представлены прямыми повторами, названными 5. В различных штаммах S. erevisiae число Ту-элементов варьирует, но в обычных лабораторных культурах оно колеблется в пределах от 30 до 35. Наряду с интактными Ту-элементами встречается примерно 100 независимых элементов 5, называемых одиночными. Название Ту представляет собой сокращение от английских слов transposon yeast, что означает транспозон дрожжей наличие функций транспозиции у этого элемента предполагают на основании данных, показавших его присутствие в различных сайтах разных штаммов. До сих пор частота транспозиции Ту-элементов еще не определена, но, по-видимому, она ниже, чем частота перемещения бактериальных транспозонов. Перемещение Ту-элементов было прослежено благодаря отбору мутаций, вызываемых их внедрениями в регуляторные локусы, поэтому большая часть имеющейся информации об эффектах, вызываемых Ту-элементами, касается генов, смежных с сайтами внедрений. [c.473]

В сложных локусах обнаружен загадочный регуляторный эффект благодаря феномену так называемой трансвекции. Этим термином обозначают способность хромосомных перестроек, предотвращающих спаривание гомологичных хромосом (как это показано для политенных хромосом), изменять фенотип, оставляя генотип в целом неизмененным. В основе эффекта лежит свойство мутаций из одного аллеля влиять на активность другого аллеля, пока эти алледи спарены. Следовательно, транс-векция может зависеть от какого-то структурного изменения, определяемого физическим контактом. Ее существование свидетельствует о возможности хромосомного спаривания в нормальных диплоидных клетках. [c.479]

ЦИИ неавтономного элемента. Супрессор подавляет выражение структурного гена в этом локусе. Мутатор проявляет способность транспозировать, в результате чего ген восстанавливает полную активность. Оба свойства принадлежат. элементу, так как они переносятся вместе однако обнаружены мутанты, фенотип которых свидетельствует о возможности их разделения. Поскольку способность неавтономного элемента супрессировать смежные функции контролируется автономным элементом в транс-положении, вряд ли этот эффект обусловлен только внедрением неавтономного элемента вероятно, он должен иметь специфическую регуляторную основу. [c.482]

Молекулярные механизмы, лежашие в основе примеров генетической регуляции, описанной в этой главе, в основном неизвестны. Однако генетический анализ сложных процессов развития позволил идентифицировать гены, играющие важную - возможно, даже главную-роль в процессах развития, как, например, гены ВХ-С у дрозофилы или Т локус у мыши. Генетические исследования помогают понять сложность генетических регуляторных механизмов, управляющих процессами развития, и сформулировать гипотезы, касающиеся их функций. Методики, использующие рекомбинантную ДНК, в настоящее время применяются для клонирования генов, играющих важную роль в процессе развития. С помощью этих методов изучают структуру генов и транскрипцию в отдельных клетках развивающегося зародыша. Первые результаты таких исследований мы обсуждали в гл. 16 при рассмотрении генов глобина человека. Вскоре появятся новые результаты. [c.283]

Локусы, исследовавшиеся с помощью электрофореза, представляют собой случайную выборку из генома, поскольку в противном случае оценки, полученные на разных выборках, расходились бы. Электрофорез использовали для изучения генов, кодирующих ферменты и другие растворимые белки. Эти гены составляют значительную часть генома, но существуют и другие типы генов, например регуляторные гены и гены, кодирующие нерастворимые белки. Пока неизвестно, являются ли эти гены такими же изменчивыми, как и гены, кодируюпще растворимые белки. Поэтому оценки гетерозиготности, полученные электрофоретическим методом, могут быть смещенными относительно истинной гетерозиготности по геному в целом. Однако в настоящее время мы не знаем даже, завышены или занижены такие оценки. [c.96]

Возникшие в этих условиях устойчивые биофизические, биохимические, антигенные и цитологические изменения. включая немутацпонные изменения в самой молекуле ДНК, с возможным нарушением нормального течения процессов репрессии — депрессии определенных локусов генома способствуют закреплению на уровне генетической регуляции этих изменений. Происходящее снижение чувствительности таких клеток к внешним регуляторным влияниям также способствует онределенпой авто-помностн нх существования в организме. [c.144]

Исследования последних лет выявили существование некоторых аллостерических ферментов в виде нескольких молекулярных форм (изоферментов). Изоферменты катализируют одну и ту же реакцию,, т. е. являются изофункциональными, но обладают разными регуляторными свойствами. Это связано с тем, что изоферменты имеют одинаковые каталитические, но разные регуляторные центры. Каждый изофермент кодируется отдельным геном. Часто гены, детерминирующие изоферменты, локализованы в разных местах (локусах) бактериальной хромосомы. Существование изоферментов позволяет конечным продуктам независимо друг от друга ингибировать активность определенного изофермента, так как каждый изофермент индивидуально, контролируется своим конечным продуктом. Регулирование ферментативной активности при помощи изоферментов — наиболее соверщен-ный регуляторный механизм в разветвленных биосинтетических путях. Считается, что появление изоферментов — эволюционно более позднее-приспособление механизма ретроингибирования применительно к сложно регулируемым биосинтетическим путям. [c.113]

У штамма, несущего мутацию rpoD800, были получены псевдоревертанты (истинные ревертанты в связи с делеционной природой мутации возникнуть не могут), растущие при 43 С. У них оказался резко сниженным протеолиз дефектных белков, хотя мутации затрагивали не Ion-ген, а другой локус, известный под названием htpR. Это регуляторный ген, контролирующий синтез по крайней мере двух десятков белков, которые индуцируются при тепловом шоке, т. е. резком повышении температуры культивирования. [c.54]

Собственно, переключение информации локуса типа спаривания, т. е. перемешение кассеты, и представляет собой акт детерминации клеточного типа. Последующая дифференцировка типа спариваиия заключается в специфической регуляции целых серий геь пв /-специфических или а-специфических. По мнению арторов кассетной модели, подобные многоступенчатые взаимодействии регуляторных и структурных генов могут обеспечивать достаточно сложные акты детерминации у многоклеточных организмов. [c.432]

Таким образом, под контролем локуса МАТ находится иерархия регуляторных цепочек. Внутриклеточная транспозиция генов обеспечивает базальный уровень синтеза белков дифференциации, которые затем при наличии внещних сигналов приводят к завер-щению дифференцировки клеток. Этот пример наглядно демонстрирует сложность проблем, которые придется рещать экспериментатору при попытках геномного конструирования даже у одноюгеточных организмов. [c.138]

Оптимальный терапевтический вектор. Отметим еще раз, что векторы для доставки терапевтических генов, которые были бы одновременно эффективными и специфичными, пока не созданы. Теоретически такой идеальный вектор должен обладать 1) стабильной неиммуногенной оболочкой 2) специфическими лигандами для связывания с определенным типом клеток 3) молекулярными средствами для слияния мембран вектора и клетки 4) способностью внедрять векторную ДНК в клеточную хромосому путем гомологичной или сайт-специфической интеграции 5) регуляторным локусом для тканеспецифической экспрессии (рис. 13.14). [c.431]

Смотреть страницы где упоминается термин Локус регуляторный: [c.186] [c.56] [c.427] [c.246] [c.341] [c.487] [c.326] [c.201] [c.202] [c.203] [c.533] [c.347] [c.134] [c.140] [c.35] [c.42] [c.61] [c.74] [c.427] [c.179] [c.79] [c.94] [c.122] [c.122] [c.198] [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология