Гены иммуноглобулинов

Опыты с искусственными генными конструкциями, составленными из отрезков ДНК разного происхождения, выявили существование особого цис-действующего элемента регуляции генов эукариот, получившего название усилителя (энхансера) или активатора транскрипции. Энхансеры представлены короткими последовательностями ДНК, состоящими из отдельных элементов (модулей), включающих десятки нуклеотидных пар. Модули могут представлять собой повторяющиеся единицы. Энхансер увеличивает эффективность транскрипции гена в десятки и сотни раз. Впервые энхансеры были обнаружены в составе геномов животных ДНК-содержащих вирусов ( У40 и полиомы), где они обеспечивают активную транскрипцию вирусных генов. Извлеченные из вирусных геномов и включенные в состав искусственных генетических конструкций, они резко усиливали экспрессию ряда клеточных генов. Позднее были обнаружены собственные энхансеры генов эукариотической клетки. Особенность энхансеров состоит в том, что они способны действовать на больших расстояниях (более чем 1000 п. н.) и вне зависимости от ориентации по отношению к направлению транскрипции гена. Оказалось, что энхансеры могут располагаться как на 5 -, так и на З -конце фрагмента ДНК, включающего ген, а также в составе интронов (рис. 112, а). Например, энхансеры были выявлены в районе 400 п. н. перед стартом транскрипции генов инсулина и химо-трипсина крысы. В случае гена алкогольдегидрогеназы дрозофилы энхансер был локализован за 2000 п. н. перед промотором. Энхансеры обнаружены на 3 -фланге гена, кодирующего полипептидный гормон-плацентарный лактоген человека, а также в составе интронов генов иммуноглобулинов и коллагена. [c.203]

Анализируя данные о строении и функционировании генов иммуноглобулинов, известные австралийские ученые высказывают гипотезу о том, что эволюция иммунной системы позвоночных могла осуществляться по Ламарку, т. е. путем наследования приобретенных признаков. [c.456]

Рис. 19. Перегруппировка генов иммуноглобулинов. Стадия I происходит в процессе созревания лимфоцитов. Стадия II отвечает синтезу иммуноглобулина в лим( юците.

Слияние V- и С-генов иммуноглобулина происходит на уровне, ДНК- Легкая (L) цепь молекулы иммуноглобулина состоит из вариабельного (К) и константного (С) участков (рис. 4.2, в). Струк- [c.227]

Предпринимаются попытки ввести зародышам мышей гены иммуноглобулинов человека с целью создания трансгенных мышей, которые в ответ на иммунизацию конкретным антигеном смогут вырабатывать иммуноглобулины человека. Чтобы получить от трансгенных животных клетки, секретирующие специфические моно- [c.215]

Так-то оно так, но если наша ДНК несет в себе информацию о строении миллионов белков иммуноглобулинов, то в ней больше ни для чего не останется места. А ведь и кроме иммунной системы в нашей ДНК много чего записано. Это во-первых. А во-вторых, если гены иммуноглобулинов переходят к нам от наших родителей вместе с генами других белков, то почему внутри нас иммуноглобулины мамы не атакуют белки папы и наоборот [c.83]

В последнее время установлено существование энхансеров в целом ряде клеточных генов (генов иммуноглобулинов, инсулина и д.р.).-Прим. ред. [c.154]

NF-A (ядерный фактор А гена иммуноглобулина) Многочисленные Фактор транскрипции белков теплового шока Глюкокортикоидный рецептор [c.87]

Перестройка генов иммуноглобулинов [c.121]

Один из наиболее интересных и сложных вопросов, вставших перед биологами в последние десятилетия, был связан с генетическими и молекулярными основами множественности антител (см. гл. 55). Кроме того, благодаря достижениям в области иммунологии было показано, что клетки иммунной системы человека, дифференцируясь, производят антитела с одной и той же специфичностью, но с различными эффекторными функциями. В последние несколько лет исследования ряда лабораторий внесли весомый вклад в понимание генетической основы множественности антител и регуляции экспрессии генов иммуноглобулинов в ходе развития и клеточной дифференцировки. [c.121]

Имеются три типа сегментов генов иммуноглобулинов, которые организованы принципиально сходным образом гены константной области, гены вариабельной области и так называемый соединительный сегмент. Далее эти сегменты будут обозначаться соответственно буквами С, V и I-прямыми заглавными в случае участков молекул белка и курсивом в случае кодирующих их сегментов генов Впрочем, в деталях эти элементы различаются (см. рис. 4.64). Для легкой А,-цепи имеются два гена константной области. Поскольку белок содержит единственную С-область, при его синтезе должен происходить выбор одного из четырех генов С-области (по два таких гена имеется на каждой из двух гомологичных хромосом). Помимо этого, для каждого С-гена имеются собственный ген 7 и один ген V. Имеется также короткий сегмент (так называемый Ь-сегмент), на- [c.104]

Сайт-специфические рекомбинационные системы есть и у эукариот Некоторые из них очень напоминают бактериальные, однако бйлогический смысл рекомбинации в этих случаях, как правило, неясен. В единственном случае, когда роль сайт-специфической ре-К0(бинации вполне понятна, не известен механизм рекомбинации. Эт1т случай — сборка из вариабельных и константных частей функ-ИИ1нальных генов иммуноглобулинов и рецепторов Т-клеток. [c.108]

Если белок содержит ряд структурно сходных повторяющихся доменов, то наблюдается строгое соответствие отдельных экзонов доменам или субдоменам белковой молекулы. Гены, относящиеся к так называемому сверхсемейству генов иммуноглобулинов , содержат разное число экзонов, кодирующих домены полипептидной цепи, каждый из которых включает около ПО а. о. Гомология между отдельными доменами этих белков, выполняющих разные функции в организме, наблюдается на уровне первичной, вторичной и третичной структуры. Гены этого семейства могут содержать один экзон (ген р2-микроглобулина), два или четыре (гены секретируемых антител В-клеток) и, наконец, пять экзонов (ген гликопротеина плазмы человека). р-Кристаллины мыши содержат четыре белковых домена, каждый из которых включает определенный структурный мотив полипептидной цепв , "щ х [c.192]

Способность ряда энхансеров взаимодействовать со специфическими белками дифференцированной клетки, вероятно, обеспечивает их важное свойство — тканевую специфичность. Тканеспецифический энхансер впервые был выявлен в генах, кодирующих тяжелую полипептидную цепь иммуноглобулинов. При образовании функционирующего гена иммуноглобулина происходит программированная в развитии перекомбинация генетического материала. Один из нескольких сотен геномных сегментов, кодирующих варьирующую часть молекулы антитела (У-гены), в результате последовательных рекомбинационных процессов соединяется с О- и -J-элe,мeн- [c.204]

Первые прямые данные о перестройке ДНК в процессе развития В-клеток были получены в 1976 г. в экспериментах, в которых ДНК из ранних мышиных эмбрионов, неспособных к выработке антител, сравнивали с ДНК из клеток мышиной миеломы, вырабатывающих антитела. Эти два вида ДНК переваривали рестрикционной нуклеазой и полученные фрагменты гибридизо-вали с радиоактивными последовательностями ДНК, приготовленными путем копирования in vitro V- или С-последовательности молекул информационной РНК для L-цепей, выделенной из клеток миеломы (см. разд. 4.5.3). Как показали результаты этих опытов, специфические V- и С-кодирующие последовательности находились у эмбрионов в разных рестрикционных фрагментах ДНК, а в клетках миеломы-в одном и том же рестрикционном фрагменте (рис. 17-39). Таким образом, у зародыша, где гены иммуноглобулинов не экспрессируются, последовательности ДНК, кодирующие V- и С-области той или иной цепи, локализуются в различных участках генома между тем в клетке миеломы, где уже образуются цепи иммуноглобулинов, эти две последовательности соединены вместе. [c.37]

В ДНК первичных половых клеток (где гены иммуноглобулинов не экспрессируются и поэтому не перестраиваются) четыре -сегмеи-та отделены Друг от друга и от С-гена короткими нитронами, а от У-сегментов-сотиями тысяч пар оснований. В ходе развитая В-клеток определенный У-сегмент (в представленном здесь случае У2) перебрасывается в положение р ом с одним нз 1-сегментов (в данном случае 3) в результате делеции, разделяющей их ДНК. Лишний 1-ген (14) и последовательности нитронов транскрибируются, а затем вырезаются нз мРНК. [c.39]

Более того, поскольку В-клетки (как все соматические клетки) диплоидны, каждая из них имеет шесть генных пулов, кодирующих антитела по одному пулу для Н-цепи, для Х-цепи и для х-цепи от каждого из родителей. Моноспецифичность В-клеток означает, что в каждой клетке должны активироваться гены только двух из этих шести пулов-один из четырех генных пулов легких цепей и один из двух генных пулов тяжелых цепей (рис. 17-43). Таким образом, В-клетка должна делать выбор не только между х и X, но также и между материнскими и отцовскими генными пулами. Экспрессия только материнского или только отцовского аллеля гена Ig в любой данной В-клетке называется аллельным исключением. Материнские и отцовские аутосомные гены для других бежов экспрессируются в клетке приблизительно одинаково. У позвоночных из этой закономерности вьшадает (кроме генов иммуноглобулинов) только инактивация одной из двух Х-хромосом у самок. [c.41]

Поэтому, как только появилась возможность выяснить детальное строение генов высших организмов, в первые объекты изучения попали гены иммуноглобулинов. Наибольший вклад в решение проблемы методами генной инженерии внес швейцарский иммуногенетик Сусуми Тонегава. Изучая гены иммуноглобулинов, он впервые обнаружил расчленённые гены. Оказалось, что между участками ДНК, па которых записана информация о вариабельной и постоянной частях иммуноглобулинов, есть участок, в котором не записано никакой белковой последовательности. А в готовой молекуле иммуноглобулина вариабельная и постоянная части образуют единую полиаминокислотную цепь. Эта новость мгновенно облетела весь научный мир и буквально через несколько месяцев стало ясно, что лоскутное устройство — это типичная картина для любых генов высших организмов. [c.84]

У эмбриона, как и во всех обычных клетках (не лимфоцитах) взрослого организма, гены иммуноглобулинов устроены так, как показано на рис. 19 вверху. Насчитывается около трехсот У-генов, четыре У-гена и один С-ген. Скопление У-генов отделено от скопления У-генов большим промежутком. Между У-генами и С-геном также имеется промежуток, но гораздо меньше. Клетки, имеющие устроенную таким образом ДНК, не способны вырабатывать антитела. Поэтому у эмбриона, и даже у новорожденного, со твен-ные антитела отсутствуют — есть только антитела матери, поступившие в его кровь до рождения. [c.84]

Примерами супергенов у человека могут служить кластеры гемогло-биновых генов. а-Подобные гены, кодирующие один из двух типов по-липептидных цепей, составляющих каждую молекулу гемоглобина, тесно сцеплены в последовательности длиной 30 т. п. н., локализованной в хромосоме 16. Р-Подобные гены, кодирующие полипептиды второго типа, сгруппированы в последовательность длиной 60 т. п. н. в первой хромосоме (рис. 16.17). Гены иммуноглобулинов образуют кластеры, или супергены (см. гл. 16). Локализованный в хромосоме 6 суперген HLA включает 4 локуса, кодирующих антигены гистосовместимости, а также некоторые другие гены с близкими функциями, например кодирующие компоненты системы комплемента. [c.187]

Дупликация гена часто сопровождается постепенной дивергенцией дуплицированных генов, в результате чего они приобретают в процессе эволюции различные, хотя и родственные функции. Примерами могут служить гены иммуноглобулинов (гл. 16) и глобинов (рис. 21.13). Установлено существование гомологии между дегидрогеназами, а также в других семействах ферментов, осуществляющих хотя и существенно различные, но все же родственные функции. У бактерии A inetoba ter обнаружена гомология между генами, кодирующими ферменты, которые осуществляют последовательные этапы единой цепи метаболических реакций (лактаза, декарбоксилаза, гидролаза и трансфераза) вероятно, эти гены произошли от одного предкового гена. [c.249]

Таким образом, исследователи владеют эффективным методом, позволяющим определить время репликации любого гена, для которого имеется ДПК-зонд. Оказалось, что во всех изученных клетках гены домащнего хозяйства (т. е. те. которые активны во всех клетках) реплицируются в ранней 8-фазе. Напротив, гены, активные в некоторых типах клеток, реплицируются рано лищь в тех клетках, где они активны, и позже в других типах клеток. Например, при изучении таким способом длинных последовательностей гена иммуноглобулина размером 300000 нуклеотидных пар оказалось, что в клетках, где этот ген активен, все области хроматина, в состав которого он входит, завершают свою репликацию в начале 8-фазы. Вероятно, это связано с существованием внутри гена нескольких точек начала репликации, активирующихся примерно в одно и то же время. Иная картина наблюдается в тех клетках, где синтез иммуноглобулина отсутствует. С помощью ДИК-зондов была выявлена единственная репликационная вилка, которая возникла на одном конце этого участка хромосомы примерно через час после начала 8-фазы и затем двигалась вдоль ДНК с постоянной скоростью около 3000 нуклеотидов в минуту. [c.140]

Уже выявлено много генов, обладающих энхансерами, расположенными самым различным образом относительно кодирующих участков. В дополнение к простому усилению транскрипции некоторые энхансерные элементы обладают тканевой специфичностью. Так, энхансер, расположенный между J-и С-областями генов иммуноглобулинов, усиливает экспрессию этих генов преимущественно в лимфоид- [c.123]

Смотреть страницы где упоминается термин Гены иммуноглобулинов: [c.205] [c.104] [c.365] [c.218] [c.205] [c.215] [c.429] [c.170] [c.431] [c.218] [c.38] [c.41] [c.87] [c.504] [c.102] [c.233] [c.245] [c.472] [c.259] [c.72] [c.41] [c.106]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология