Сплайсинг обратный

Исследования ряда эволюционно связанных генов, содержащих гомологичные последовательности, позволили сделать заключение, что в эволюции происходили не только утери интронов, но и их приобретения. Механизм этого процесса не ясен- Возможно, вставки интронов происходили на уровне РНК- Если процесс вырезания интрона с помощью реакций трансэтерификации термодинамически обратим (см. гл. 8), то возможно и внедрение линейной молекулы в РНК с помощью реакции, обратной сплайсингу. На образовавшейся РНК как на матрице в результате обратной транскрипции может синтезироваться ДНК-копия, которая затем интегрируется в геном (см. гл. Х[). [c.195]

Рис. 20.29. Продолжение) Б. В полилипкер вектора для улавливания экзонов встроен фрагмент ДНК человека, и эта конструкция введена в эукариотическую клетку (трансфекция). В данном случае экзон содержит функциональные акцепторный и донорный сайты сплайсинга. При процессинге первичного транскрипта удаляются интроны, фланкирующие экзон А, и он оказывается между экзонами 1 и 2. Длина ПЦР-продукта обратного транскрипта показывает, пойман ли искомый экзон между экзонами 1 и 2 и, следовательно, содержит ли его данная вставка.

В первой из трех глав части III (гл. 8) приведены данные о структуре генов эукариот и современные представления о механизме их экспрессии, в частности сведения о сложных сигналах регуляции транскрипции, а также о происхождении, локализации и структуре ингронов и тех механизмах, с помощью которых интроны удаляются из первичных транскриптов при сплайсинге. Очень существенным здесь явилось применение обратной генетики-введение специфических мутаций в определенные сегменты ДНК и последующий анализ структурно-функциональных взаимоотношений в генах эукариот. В гл. 9 основное внимание сосредоточено на организации сложных эукариотических геномов. Рассмотрено расположение генов и других элементов в молекуле ДНК, в частности в центромерных и теломерных областях. Красной нитью через всю главу проходит концепция генома как летописи эволюционной истории. В заключение дано описание геномов внутриклеточных орга-нелл-митохондрий и хлоропластов. В гл. 10 представлены механизмы случайных и неслучайных перестроек геномной ДНК. Речь идет об амплификациях, делециях и транспозициях—как неза-нрограммнрованных и приводящих к мутагенезу, так и запрограммированных в геноме и осуществляющих точную регуляцию генной экспрессии, например изменение типов спаривания у дрожжей и образование генов иммуноглобулинов. [c.7]

По-видимому, многие считают, что наибольший вклад вирусологии в развитие науки и человеческой цивилизации вообще — это открытие обратной транскриптазы, использование которой лежит в основе современной генной инженерии. Однако следует иметь в виду, что большинство важнейших представлений современной молекулярной и клеточной биологии (например, об нитронах, сплайсинге или онкогенах) сформировалось именно в результате изучения структуры и функций вирусов. Несомненно, фронт вирусологических исследований будет и дальше расширяться, а число ученых, применяющих специфические методы вирусологии, будет постоянно возрастать. [c.7]

Один из самых уязвимых моментов в модели, представленной на рис. III.12, заключается в том, что предполагается независимое происхождение прокариот и эукариот от клеток-предшественников. В большинстве первых гипотез, касающихся ранней эволюции, предполагалось, что эукариоты произошли от прокариот. Это предположение базировалось на том, что относительно простые клетки современных прокариот похожи на ранние клетки. Считалось, что более крупные и более сложные эукариотические клетки образовались в результате эволюции из более простых клеток прокариот. Открытие интронов, сплайсинга, клеточных обратных транскриптаз и каталитических свойств РНК заставило пересмотреть эти представления. Таким образом, возможность изучать информационные биологические системы на молекулярном уровне позволила по-новому подойти к решению главных вопросов эволюционной биологии. [c.19]

По своей структуре 1-элемент сходен с Р- и G-элементами (рис. 10.41) он не содержит ни прямых, ни инвертированных концевых повторов. А-богатый конец представлен четырьмя-семью тандемными повторами последовательности ТАА, но сигнал полиаденилирования отсутствует. Цепь ДНК с А-богатым З -концом содержит две протяженные открытые рамки считывания (ORP), разделенные участком длиной 471 п.н. никаких потенциальных сайтов сплайсинга не выявлено. ORP, ближайшая к З -концу 1-элемента, кодирует полипептид, сходный с обратной транскриптазой (табл. 10.4). Согласно генетическим данным, 1-элементы кодируют активности, необходимые для транспозиции и ее [c.265]

Получение фракций кДНК, содержащих ген целлобиогидролазы, имеет то важное преимущество, что этот ген не содержит интронов, поскольку он получен путем обратной транскрипции с матрицы мРНК, после сплайсинга. [c.105]

Из трех возможных разбиений нуклеотидной последовательности на кодоны выбрать правильное часто удается по наличию при этом разбиении открытой рамки считывания — последовательности кодонов, среди которых на большом протяжении не встречается кодонов-терминаторов. Для случайной последовательности вероятность появления в определенном месте кодона-терминатора достаточно велика — 3/64, или около 0,05. Для определения положения первого кодона, участвующего в программировании полипептидной цепи, мойсно определить в исследуемом белке методом Эдмана несколько аминокислотных остатков с N-конца и затем найти на полинуклеотиде адекватную последовательность кодонов. В случае наличия или подозрений о наличии интронов лучше всего иметь дело не с геном, а с ДНК, комплементарной зрелой информационной РНК, в которой в результате сплайсинга участки, соответствующие интронам и поэтому не принимающие участия в кодировании,полипептидной цепи, отсутствуют. Такую комплементарную ДНК можно получить с помощью так называемой обратной транскрипции — матричного синтеза ДНК по информации, содержащейся в мРНК с помощью ферментов обратной транскрипций, содержащихся в некоторых вызывающих опухоли вирусах, например в вирусе птичьего миелобластоза. [c.174]

Если РНК-матураза, кодируемая такой последовательностью, предназначена специально для удаления вто-.рого интрона при сплайсинге, ее ферментативная активность обеспечивает наличие исключительно чувствительной отрицательной обратной связи, изображенной на рис. 20.24. Удаление второго интрона и присоединение первых двух экзонов к третьему приводит к разрущению последовательности, кодирующей матуразу. Таким образом, функционирование РНК-матуразы при сплайсинге приводит к прекращению ее синтеза. Поэтому устанавливается равновесие между содержанием двух форм РНК и РНК-матуразы (которая присутствует в клетке в чрезвычайно небольших количествах и которую поэтому очень трудно охарактеризовать). [c.260]

Рис. 20.24. Если при сплайсинге РНК-матураза избирательно удаляет интрон, кодирующий-ее синтез, то содержание белка и двух мРНК будет регулироваться по принципу отрицательной обратной связи.

Одной ИЗ ВОЗМОЖНЫХ причин делеций в ретровирусных геномах служит аномальный сплайсинг вирусной РНК. Хотя в MLV-векторах сигнал для упаковки расположен ниже вирусного донорного сайта сплайсинга (относительно направления транскрипции), так что молекулы, претерпевшие сплайсинг с участием именно этого сайта, неспособны упаковываться в вирусные частицы, криптические сайты сплайсинга, присутствуюш,ие во вставке, способны вызывать нежелательные последствия. Делеции и перестройки могут происходить также в результате рекомбинационных событий с участием эндогенных мышиных ретровирусных последовательностей, рекомбинации в процессе трансфекции или же ошибок при обратной- транскрипции и интеграции [14]. Кроме всего прочего в некоторых случаях делеции могут неумышленно отбираться при селекции на экспрессию определенного маркерного гена. Примером этого может служить эксперимент (табл. 9.7), демонстрирующий особенности сплайсинг-вектора для спаренных генов рМХ 1122/иг/с. пео в присутствии последовательности с-тус ингибируется сплайсинг вирусной РНК (разд. 9.7.1). Несмотря на низкую эффективность трансфекции, обнаруживаемую, этим вектором при селекции на устойчивость к G418, трансфицированные клетки активно продуцировали пео-трансдуцирующий вирус (табл. 9.7). Однако последующий анализ показал, что эти вирусные частицы несут делецию с-тус (М. Скотт, Г. Вармус, неопубликованные данные). Следовательно, селекция на эффективную экспрессию гена neo привела к утрате последовательностей с-тус, ответственных за ингибирование образования субгеномной лео-мРНК- Высокая частота делеций, обусловливающая повышенный уровень экспрессии селективного маркера, также свойственна и векторам с внутренним промотором, однако пока такие данные получены только для векторов на основе ретровирусов птиц [41]. [c.305]

К этому следует добавить, что по мерс развития молекуляргюн генетики становится все более очевидным наличие сложных взаимосвязей между генами, делающее невозможным представление о системе обратных мутаций, способных привести обращению эволюции признака, определяемого мутантными генами. Достаточно напомнить о сплайсинге, иисерционных последовательностях, эффекте полол ения, аллельных и не аллельных (эпистатических) отношениях генов, чтобы представление о невероятности серии обратных мутаций стало очевидным. [c.70]

Ярким примером дифференциального сплайсинга служит сплайсинг РНК-генов ретровируса. Геном интегрированного провируса транскрибируется с образованием полной копии геномной РНК вируса, которая в конечном счете и упаковывается в вирион никакого сплайсинга РНК не происходит (разд. 5.7.Г). Тот же самый полноразмерный транскрипт представляет собой мРНК, кодирующую белок кора и обратную транскриптазу, а кроме того, он является про-мРНК, которая подвергается сплайсингу с [c.124]

Одна из моделей транспозиции ретрогенов при участии РНК-посредника. Для примера рассмотрено образование процессированного полипептидного псевдогена. В результате транскрипции и процессинга, включающего сплайсинг интронов. образуется функциональная мРНК, на которой с помощью обратной транскриптазы синтезируется одна цепь кДНК РНК-матрица затем расщепляется, например, РНКазой Н. Одноцепочечная ДНК пришивается через З -гидроксильный конец к [c.269]

Мы подробно обсуждаем детали строения локусов Ig в конфигурации зародышевой линии и соматической конфигурации, поскольку это позволит интерпретировать их в рамках предположения о существовании ламарковского процесса обратной связи сомы и зародышевой линии. В следующих главах мы сравним эти конфигурации и увидим, что различия между ними высвечивают генетическую уникальность иммунной системы и позволяют назвать умными гены, кодирующие антитела и ТкР. Уникальные свойства Ig-генов и молекулярных продуктов этих генов, созданные в ходе эволюции позвоночных, дают возможность по-новому взглянуть на роль некоторых генетических процессов, протекающих в иммунной системе. К этим процессам относятся сплайсинг V(D)J-инфopмaциoннoй РНК, обратная транскрипция и предполагаемый перенос ДНК от сомы в зародышевую линию. [c.113]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология