Терминатор транскрипции

Регуляция транскрипции по типу оперона характерна для прокариот и их вирусов-бактериофагов. Важной особенностью оперонов бактерий и фагов являются последовательности, состоящие из оператора и следующих за ним структурных генов, транскрибируемых как одно целое. У эукариот такие системы не найдены, хотя у них есть промоторные области. Для генов дрожжей, например, обычна ТАТА — последовательность Хогнесса, необходимая для инициации транскрипции. Терминаторы транскрипции — также обязательные элементы эукариотических генов. [c.423]

Основная цель экспериментов по клонированию генов, которые предполагается использовать в биотехнологии, — подбор условий для эффективной экспрессии в нужном организме-хозяине. К сожалению, сам факт встраивания того или иного гена в клонирующий вектор еще не означает, что этот ген будет экспрессирован. В то же время, чтобы получение коммерческого продукта было экономически оправданным, уровень его синтеза должен быть достаточно высоким. Для достижения эффективной экспрессии уже сконструировано много специфических векторов для этого проводились манипуляции с целым радом генетических элементов, контролирующих процессы транскрипции и трансляции, стабильность белков, секрецию продуктов из хозяйской клетки и т. д. Среди молекулярно-биологических свойств систем экспрессии наиболее важны следующие 1) тип промотора и терминатора транскрипции 2) прочность связывания мРНК с рибосомой 3) число копий клонированного гена и его локализация (в плазмиде или в хромосоме хозяйской клетки) 4) конечная локализация синтезируемого продукта 5) эффективность трансляции в организме хозяина 6) стабильность продукта в хозяйской клетке. [c.105]

Очевидная роль терминаторов транскрипции состоит в прекращении синтеза РНК в концах оперонов, что обеспечивает независимую регуляцию экспрессии различных участков ДНК- Но терминаторы встречаются и внутри оперонов. Эффективность этих внутренних терминаторов может регулироваться, что позволяет клетке изменять [c.154]

Бактериальные опероны, ответственные за биосинтез аминокислот, часто обладают дополнительной системой контроля экспрессии, основанной па преждевременной терминации транскрипции. Этот процесс, называемый аттенуацией, функционирует независимо от промоторно — операторной системы регуляции экспрессии. Аттенуация используется для регуляции экспрессии в ответ на воздействие различных физиологических факторов. Процесс регуляции на основе аттенуации включает начало трансляции, остановку рибосомы и переключение альтернативных вариантов вторичной структуры РНК, один из которых формирует терминатор транскрипции, а другой — препятствует образованию терминатор-ной структуры. У Е. соИ объектами аттенуации являются опероны триптофана, фенилаланина, гистидина, треонина, лейцина, изолейцина и валина. [c.118]

Уровень ДНК. На этом уровне эффективность экспрессии зависит 1) от силы промотора 2) наличия терминатора транскрипции 3) отсутствия внутригенных терминаторов транскрипции 4) числа копий гена 5) суперспирализйции рекДНК 6) от расположения чужеродного гена по ходу движения репликативной вилки. Рассмотрим по очереди эти факторы. [c.316]

Рис 1.2. Строение сайта связывания рибосом (RBS) и Rho-независимо-го терминатора транскрипции (t) Е. сой. [c.19]

Рис. 1.4. Лактозный оперон и этапы его экспрессии, р — промотор о — оператор t — терминатор транскрипции

Рис. 1.10. Альтернативный сплайсинг при экспрессии гена кальцитонина крысы, с — кодирующий экзон —интрон > — инициирующий кодон, А — терминирующий кодон рА — терминатор транскрипции и сайт полиаденилирования

Транспозоны обладают рядом специфических свойств. Они могут вызывать в ДНК полярные мутации, делеции и инверсии. Они способны также включать или выключать соседние с ними гены, поскольку в транспозонах есть промоторы и терминаторы транскрипции. Два родственных транспозона, находящиеся на одной хромосоме, могут переносить фрагмент ДНК, который заключен между ними, в другую область той же хромосомы или вообще в другую хромосому. Одинаковые транспозоны играют также роль подвижных областей гомологии, между которыми может происходить генетическая рекомбинация. Благодаря этим свойствам транспозоны играют важную роль в регуляции активности генов и перестройке геномов. [c.38]

С целью прямой селекции искомых трансформантов гены внедряют без собственного терминатора транскрипции в полилинкер [c.236]

Открытие основных компонентов систем транскрипции и трансляции послужило важным стимулом в изучении механизмов регуляции этих процессов. В 1961 г. Ф. Жакоб и Ж. Моно опубликовали схему регуляции синтеза белков на уровне транскрипции при помощи регуляторных белков, а в 1966 г. У. Гилберт и Б, Мюллер-Хилл впервые выделили такой белок. Кроме того, оказалось, что РНК-полимераза сама является регулятором генной активности (Р. Б. Хесин. 1962—1966). Эти работы привели к открытию основных регуляторных генетических элементов — промоторов и терминаторов транскрипции. [c.7]

Дополнительные свойства. Они определяются целью клонирования генов. Поэтому больщинство векторов носит специализированный характер, т. е. их приспосабливают для решения узкого круга задач. Например, векторы, предназначенные для экспрессии генов, содержат около сайтов клонирования мощные промоторы, причем экспрессия может быть регулируемой или нерегулируемой конститутивной). Присутствие в таких векторах специальных сигнальных последовательностей обеспечивает секрецию продуктов клонируемых генов. Малокопийные векторы позволяют изучать, например, механизмы регуляции клонируемых генов, а мультикопийные способны умножать (амплифицировать) их число в сотни и тысячи раз. Разработаны векторы для секвенирования нуклеотидных последовательностей и для поиска в них определенных регуляторных сигналов — промоторов, терминаторов транскрипции. [c.191]

Рис. ]. 11. Схема транс-сплайсинга (его механизм HensBe TeHV i — интрон > — инициирующим кодон i терминирующий кодон рА - терминатор транскрипции и сайт полиаденилирования

Бактериальная хромосома содержит около 4000 генов, которые могут транскрибироваться как независимо друг от друга, так и координированно. Независимая транскрипция гена возможна, если он обладает собственным промотором и терминатором транскрипции. При координированной транскрипции группа генов имеет общий промотор и общий терминатор и составляет один непрерывный участок ДНК мРНК, инициируемая на общем промоторе, содержит информацию для синтеза нескольких полипептидов и называется полицистронной. Группа генов, которые транскрибируются совместно, называется опероном. [c.413]

Причиной низкого включения метки и образования коротких транскриптов часто могут служить факторы, перечисленные выше в разд. 1.3.4.1 и 1.3.4.2, так же как и загрязнение буферных растворов РНКазой. Если все указанные факторы исключены, то тогда, возможно, матрица содержит один или несколько терминаторов транскрипции. Такое препятствие в свою очередь можно преодолеть, увеличив концентрацию нуклеотидов. Если же и это не помогает или если это нежелательно из-за необходимости получить определенную удельную радиоактивность, возможно, целесообразнее переключиться на получение другого, более короткого транскрипта. В работе Крига и Мелтона [6] показано также, что в одном случае снижение температуры транскрипции с 40 до 30 °С привело к увеличению выхода полноразмерных транскриптов. По-видимому, можно использовать такой подход. Если ни одно из перечисленных изменений методики не дает желаемого результата, не остается другого выхода, кроме как выделять полноразмерные транскрипты из суммарного материала, фракционированного в агарозном или акриламидном геле. [c.27]

Анализ нуклеотидной последовательности клонированных генов позволил выявить ряд областей ДНК, играющих существенную роль в процессах транскрипции. На основе изучения большого числа бактериальных генов стало возможным построение консенсусных моделей последовательностей, выполняющих функции промоторов и терминаторов транскрипции. Бактериальные промоторы состоят примерно из 40 нуклеотидных пар (4 витка двойной спирали ДНК), т.е. они достаточно малы, чтобы полностью закрываться РНК-холополимеразным комплексом Е. oli. В рамках консенсусной структуры промотора выявлены два коротких консервативных элемента. На расстоянии около 35 нуклеотидных пар в сторону 5 -конца от точки начала транскрипции находится восьмичленная последовательность, изображенная на рис. 39.5. На более близком расстоянии к точке инициации транскрипции (около [c.85]

Этапы транскрипции. Процесс транскрипции в настоящее время принято подразделять на четыре основные стадии 1) связывание молекул РНК-полимеразы с ДНК и распознавание промотора 2) инициация , 3) элонгация, 4) терминация [41]. Три последних этапа характерны для биосинтеза большинства других макромолекул клетки, особенно для тех из них, синтез которых является матричным, в частности белков. После связывания с ДНК молекулы РНК-полимеразы осуществляют поиск промоторов, на которых происходит формирование инициационных комплексов. Начальная стадия инициации транскрипции завершается образованием нескольких первых фосфодиэфирных связей в молекуле вновь синтезируемой РНК, после чего транскрипция переходит в стадию элонгации - последовательного удлинения синтезируемых молекул РНК. Стадия элонгации заканчивается по достижении молекулами РНК-полимераз специальных регуляторных последовательностей ДНК, называемых терминаторами транскрипции, после чего происходит освобождение синтезированных молекул РНК и РНК-полимераз из транскрипционных комплексов. Освободившиеся молекулы РНК-полимераз приобретают способность вступать в новый цикл транскрипции. Следует помнить, что четкого разделения единого процесса транскрипции на отдельные стадии в реальной жизни не существует оно используется главным образом для удобства описания механизмов биосинтеза РНК и является упрощением. [c.31]

Наряду с промоторами векторы, экспрессирующие рекомбинантные гены в клетках Е. соН, должны содержать и гомологичные терминаторы транскрипции. Необходимость в этом вызвана тем, что даже нетранслируемые избыточные 3 -концевые последовательности нуклеотидов мРНК, транскрибированной с рекомбинантного гена, отрицательно сказываются на эффективности ее трансляции, что, по-видимому, связано с участием таких последовательностей в образовании сложной третичной структуры рекомбинантных мРНК. [c.111]

Влияние терминатора транскрипции вектора. Наличие действенного терминатора транскрипции позади экспрессируемого рекомбинантного гена является еще одним условием эффективной экспрессии рекомбинантного белка. В том случае, если РНК-по-лимераза не прекращает синтеза РНК на границе рекомбинантного гена, может образоваться полицистронный транскрипт, в котором сайты инициации трансляции векторной плазмиды будут конкурировать за соответствующие участки целевой рекомбинантной мРНК. В частности, этот эффект может иметь место при включении в полицистронную мРНК последовательности гена Ыа, определяющего устойчивость клеток к ампициллину. [c.119]

Рис 2.9. Гипотетичесчий механизм образования ретрогенов, р - промотор рА — терминатор транскрипции и сайт полиаденилирования 1 — интрон > - инициирующий кодон [c.56]

Транскрипция. Индивидуально работающий ген прокариот состоит из трех обязательных элементов промотора, белок-кодиру-ющей области и терминатора транскрипции (рис. 1.1). Координаты транскрибируемых нуклеотидов принято записывать с положительным знаком, а нуклеотидов промоторов — с отрицательным. Отсчет нуклеотидов в генах ведут от первого транскрибируемого нуклеотида, обозначаемого +1. [c.16]

Рассмотрим принцип их действия на примере триптофанового оперона. Аттенюатор располагается в лидерной части оперона, т. е. между промотором и первым геном. Он представляет собой нуклеотидную последовательность с двумя гомологичными инвертированными повторами, так что шпильки могут образовываться участками I и 2, 2 и 3, 3 и 4, причем шпилька 3 4 является терминатором транскрипции (рис. 1.5), а ее образованию препят- [c.24]

Транскрипция. Гены эукариот не группируются в опероны, поэтому каждый из них имеет собственные промотор и терминатор транскрипции (рис. 1.7). Транскрипцию ведут три различные РНК-полимеразы I, II и Ш, которые синтезируют рРНК, мРНК и тРНК, соответственно. Как и в случае прокариот, рассмотрим только механизм экспрессии генов, кодирующих белки. Поэтому далее под эукариотической РНК-полимеразой подразумевается РНК-полимераза II. Она состоит из более десятка субъединиц, но все же связываться непосредственно с промотором не может. Ее посадке на промотор способствуют транскрипционные факторы белковой природы. Ряд из них распознают специфические последовательности (боксы) в промоторе. [c.28]

Ранний период развития фага начинается после синтеза в клетке N-белка, который связывается с РНК-полимеразой в сайтах nuth и /R (nut — N utulisatmn), помогая ей преодолевать терминаторы транскрипции. В результате транскрипция, иниции- [c.106]

В этой главе описываются только прокариотические векторы общего назначения, позволяющие проводить клонирование чужДНК Однако, как правило, клонирование ДНК осуществляют с какой-то определенной целью (экспрессия генов, секреция белков, инсерционный мутагенез, поиск промоторов, поиск терминаторов транскрипции и т.п.) и для ее достижения обычно применяют специализированные векторы. Эти векторы, а также векторы, предназначенные для работы с эукариотическими клетками, по мере необходимости будут рассмотрены в последующих главах. [c.190]

Как известно, экспрессия генов осуществляется путем их транскрипции и трансляции. Эффективность транскрипции за висит, прежде всего, от степени сродства РНК-полимеразы к iipo-мотору, а эффективность трансляции — от стабильности мРНК и ее способности связываться с рибосомами. Следовательно, системы транскрипции и трансляции реципиентных клеток долз.с-ны узнавать последовательности нуклеотидов в регуляторных сайтах клонируемых генов Это достигается путем присоединения чужеродного гена к промотору, сайту связывания рибосом и терминатору транскрипции, специфичным для тех клеток, в которых ген клонируется. Готовый набор этих элементов называют экспрессионной кассетой. Встраивание в кассету чужеродного гена приводит обычно к его экспрессии. [c.314]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология