Промотор PRM позитивная

Активность многих промоторов регулируется с помощью особых белков-регуляторов, которые присоединяются к определенным участкам ДНК и либо мешают, либо помогают РНК-полимеразе инициировать синтез РНК. В первом случае говорят о негативной во втором — о позитивной регуляции активности промотора. [c.142]

Позитивная регуляция работы промоторов [c.148]

Итак, мы определили промотор как последовательность ДНК, способную связывать РНК-полимеразу и затем инициировать транскрипцию. Но существует ряд промоторов, на которых РНК-полимераза не способна инициировать транскрипцию в отсутствие вспомогательных регуляторных белков. Такие белки принято называть позитивными регуляторами, так как их присутствие необходимо для активирования единицы транскрипции. Известно несколько позитивных регуляторов. Некоторые из них-это фагоспецифические белки, другие присутствуют в клетке-хозяине. Необходимо сразу сказать, что мы, в сущности, не понимаем природы различий между промоторами, способными функционировать, per se и теми, которым необходимы позитивные регуляторы. [c.148]

Ряд локусов у Е. соИ (а также у других бактерий) подвержен позитивному контролю, при котором для их экспрессии необходима высокая концентрация циклического АМР. Действие этого нуклеотида состоит в активации белка БАК (САР) или, как его еще называют, RP -фактора. (Окончательный выбор названия еще не сделан.) Этот белок, имеющий важное значение для транскрипции тех промоторов, которые он контролирует, представляет собою димер с мол. массой 45000 дальтон. В гл. 15 мы более подробно обсудим роль этого белка в координации экспрессии генов. [c.148]

В случае негативной регуляции белок-рецептор связывается с участком, расположенным рядом с промотором, и подавляет активность РНК-полимеразы. Альтернативный способ регуляции генной активности основан на действии белков-активаторов, усиливающих активность РНК-полимеразы. У Е. соИ такая позитивная регуляция играет важную роль в активации транскрипционных единиц, обладающих относительно слабыми промоторами, которые сами по себе плохо связываются с полимеразой. Присоединение белка-активатора к специфической последовательности ДНК, расположенной недалеко от промотора, облегчает посадку РНК-полимеразы, что в конечном итоге приводит к повышению вероятности транскрипции. [c.186]

При анализе вновь обнаруженных регуляторных элементов генов позвоночных оказалось, что многие из соединяющихся с ними белков охарактеризованы ранее как регуляторы других генов. Возможно, это объясняется тем, что у высших эукариот транскрипция контролируется относительно небольшим числом белков-регуляторов (табл. 10-1). Белки, которые связываются с элементами, лежащими перед промотором, для выполнения своей функции кооперируются с белками, связанными с энхансером. Их суммарный эффект на активность гена - результат взаимоисключающих активирующих и подавляющих воздействий (рис. 10-22). Полагают, что изменение в балансе позитивно и негативно действующих белков-регуляторов обусловливает разную эффективность транскрипции гена Р-глобина на разных стадиях развития эритроцита курицы (рис. 10-23). [c.195]

Для связывания РНК-полимеразы с последовательностью промотора необходимо наличие комплекса белка-активатора катаболитных генов (САР) с сАМР. Накопление сАМР происходит независимым образом только при недостатке в питательной среде источника углерода. В присутствии глюкозы или глицерола в концентрациях, обеспечивающих рост, концентрация сАМР в бактерии оказывается недостаточной для образования комплекса с САР и ДНК-зависимая РНК-полимераза не может начать транскрипцию Ьас-оперона. Транскрипция начинается только при наличии комплекса САР—сАМР, связанного с промотором. Комплекс САР-сАМР действует как позитивный регулятор, поскольку его присутствие необходимо для обеспечения экспрессии генов. Таким образом, La -оперон является объектом как позитивной, так и негативной регуляции. [c.113]

Предполагаемый принцип действия репрессора в качестве позитивного регулятора иллюстрирует рис. 1.12 репрессор, находящийся на 0 2, контактирует с РНК-полимеразой. связанной с Димер репрессора, связанный с 0 2, увеличивает сродство полимеразы к промотору, поскольку она удерживается здесь не только благодаря контактам с ДНК, но также за счет белок-белковых взаимодействий с репрессором. [c.29]

Напомним (гл. 1), что Or2 участвует как в позитивной, так и в негативной регуляции при связывании с этим участком репрессор выключает Pr и стимулирует Pr, . Механизм негативной регуляции обычен репрессор, связанный с Or2, закрывает часть поверхности ДНК, которая должна быть доступна для связывания полимеразы с Pr. Участок промотора, который покрывается репрессором, в этом случае меньше, чем при заполнении Or 1, но даже этого достаточно для репрессии. [c.58]

Лактозный оперон является объектом и позитивной регуляции, осуществляемой с помощью другого сайта, который находится рядом с промотором и одинаков для всех оперонов, подвергающихся катаболитной репрессии. Это явление заключается в следующем. Если в среде присутствуют одновременно глюкоза и какие-нибудь другие сахара, то бактерии используют только глюкозу. Индикатором отсутствия в клетке глюкозы является высокая концентрация циклического АМР (сАМР), обладающего способностью связываться с белком-активатором катаболизма сахаров (БАК). Комплекс же сАМР—БАК имеет высокое сродство с сайтом позитивной регуляции оперонов, предназначенных для катаболизма сахаров (БАК-сайт). РНК-полимераза связывается с относительно слабыми промоторами этих оперонов только во взаимодействии с указанным комплексом, поэтому их транскрипция происходит только в отсутствие глюкозы (табл. 1.3). [c.23]

К этим элементам относятся промоторные последовательности, с которыми связывается РНК-поли-мераза, и последовательности, влияющие на скорость инициации транскрипции благодаря связыванию со специфическими белками, репрессорами или активаторами (рис. 8.1 и разд. 3.2.в). Все гены прокариот транскрибируются с помощью единственной РНК-полимеразы, которая при своем функционировании связывается с сигма(а)-факто-рами, поэтому организация разных промоторов у прокариот одинакова (рис. 3.8). Все последовательности, входящие в регуляторную область, располагаются в основном на расстоянии 50 - 75 пар оснований до точки инициации транскрипции и лишь иногда элементы, ответственные за позитивную или негативную регуляцию, находятся еще дальше от этой точки либо в пределах транскрибируемого участка или даже за его З -концом. [c.21]

Позитивную регуляцщо (напр., 1ас-оперона E. oli) можно описать упрощенной схемой при понижении концентрации глюкозы (осн. источника углерода) увеличивается концентрация цАМФ, к-рый связывается с САР, а образовавшийся комплекс-с 1ас-промотором. В результате стимулируется связывание РНК-полимеразы с промотором и возрастает скорость транскрипции генов, к-рые кодируют ферменты, позволяющие клетке переключаться на использование др. источника углерода-лактозы. Существуют и др. специальные Р. б. (напр., белок С), функционирование к-рых описывается более сложной схемой они контролируют узкий спектр генов и могут выступать в роли как репрессоров, так и активаторов. [c.218]

При появлении в среде лактозы или другого индуктора последний связывается с репрессором, образуя прочный комплекс. В результате репрессор отделяется от ДНК, освобождая промотор для взаимодействия с РНК-полимеразой. Однако в случае 1ас-оперона удаление репрессора оказывается недостаточным для того, чтобы началась эффективная транскрипция. В системе участвует еще одии регуляторный элемент, который активирует транскрипцию. Активация происходит за счет взаимодействия комплекса цикло-АМР-свя-зывающего белка САР (от англ. atabolite a tivator protein) и 3 , 5 -цикло-АМР с участком ДНК, также примыкающим к промотору, но со стороны, противоположной оператору (рис. 236, й). Такой тип регуляции называется позитивным. [c.415]

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 N служит позитивным белком-регулятором, поскольку благодаря его действию происходит активация второй стадии экспрессии фага X. В то же время принцип его действия соверщенно не похож на принцип действия рассмотренного в предыдущем разделе другого позитивного регулятора-САР-белка. Белок N, по сути дела, не активирует транскрипцию, а способствует ее продолжению, подавляя влияние терминирующих последовательностей. При этом белок N специфически узнает не промотор и не сам терминатор, а определенный участок последовательности, расположенный между этими регуляторными элементами. При изучении мутантов, неспособных к экспрессии генов левого оперона, расположенных за терминаторным участком tu, и в то же время способных нормально расти и образовывать блящки на чувствительном бактериальном газоне, был обнаружен сайт, расположенный между и JV и необходимый для действия белка N. Этот участок (рис. [c.185]

Процессы, необходимые для выбора лизогенного пути развития, контролируются динамикой N-зависимой транскрипции генов сП в правом опероне и с1П в левом опероне. Мутации, инактивирующие какой-либо из этих генов, предотвращают лизогению и, подобно мутациям с1, проявляются в том, что соответствующие мутантные фаги образуют не мутные, а прозрачные бляшки. Белок сП является еще одним позитивным регулятором, избирательно активирующим транскрипцию генов, необходимых для развития по пути образования профага и подавления транскрипции левого и правого фаговых оперонов. Этот белок активирует транскрипцию с двух промоторов-Pr (промотор установления репрессии) и Р/ (промотор интегразы, см. гл. 14). Транскрипт, образующийся с первого из них, обеспечивает высокий уровень синтеза основного репрессора фага X, белка с1. Второй транскрипт направляет синтез интегразы, необходимой для встраивания ДНК фага в бактериальную хромосому. Эти транскрипты отмечены на рис. 15.13 волнистыми стрелками. Белок сШ необходим только для защиты белка сП от клеточных протеиназ, которые в отсутствие сШ быстро инактивируют сП. [c.187]

Ключевым аспектом выбора пути развития фага является конкуренция белков с1 и Сго, синтезируемых на II стадии. Молчание профага в лизогенной клетке обеспечивается связыванием белка с1 с двумя операторными участками Ol и Or, перекрываюпщмися с промоторами и Pr соответственно. Связанный белок с1 подавляет транскрипцию с Р и Pr, препятствуя связыванию РНК-полимеразы с этими промоторами. Более того, при связывании с Or белок с1 одновременно активирует другой промотор Рцм (промотор поддержания репрессии), с которого идет транскрипция самого гена с1 (рис. 15.13, черная стрелка). При транскрипции с Prm белок с1 нарабатывается в количествах, достаточных для поддержания профага в неактивном состоянии неограниченно долго в ходе роста и деления клетки. Интересно, что белок с1 таким образом, выступает одновременно в роли как негативного, так и позитивного регулятора. [c.188]

Одна из основных функций ффГфф состоит в регуляции транскрипции бактериального генома. Этот нуклеотид связывается с РНК-полимеразой и изменяет ее сродство к промоторам различных генов. В результате выражение одних генов уменьшается, а других — усиливается, соответственно строгий контроль выражения этих генов оказывается негативным или позитивным. [c.29]

Зажное различие между промоторами Р и Р состоит в том, что на первом из них РНК-полимераза связывается и начинает транскрипцию без всякого участия какого-либо регуляторного белка, осуществляющего позитивную регуляцию. Промотор наоборот, эффективно используется полимеразой только при помощи белка-активатора его роль выполняет репрессор. [c.25]

Еще сильнее проявляется кооперативный эффект в том jiy4ae, когда эксперимент, проиллюстрированный на рис 4 20, проводят с оператором, у которого участок 0 1 несет мутацию, а 0 2 и Or3 являются участками дикого типа В этом эксперименте используют мутантный промотор, присоединенный к гену la Z, его обозначают P y Up — 1 Он эффективно работает в отсутствие репрессора С помощью этого мутанта легко оценить негативное и позитивное действие репрессора на активность Рис 4 22 иллюстрирует удивительный результат такого эксперимента при концентрации репрессора, лишь слегка превышающий ту, что приводит к активации Р в случае оператора дикого типа, происходит репрессия промотора в случае Or 1 [c.111]

Многие проявления действия репрессора in vivo можно воспроизвести in vitro. Например, очищенная РНК-полимераза может использовать для транскрипции промотор Р , и такая транскрипция блокируется репрессором или Сго. Ни один из этих белков не действует на полимеразу, уже связанную с Р .-факт, подтверждающий мысль о том, что оба белка конкурируют с полимеразой за связывание. При концентрации, достаточной для заполнения 0 1 и 0 2, репрессор стимулирует транскрипцию с а при более высокой концентрации подавляет ее. В дальнейшем мы еще вернемся к вопросу об активности репрессора как белка, осуществляющего позитивную регуляцию. [c.114]

Регуляция. Экспрессия вышеописанного гена конститутивна, т. е она не регулируется. Регуляция экспрессии генов прокариот осуществляется в основном на уровне транскрипции с помощью регуляторных белков. В этом случае регулируемые гены содержат радом с промотором дополнительные элементы, т, е. специфические нуклеотидные последовательности, способные связывать регуляторные белки Регуляция может быть негативной (осуществляется белками-репрессораии) или позитивной (осуществляется белками-активаторами). В названии способа регуляции отражен тот факт, что в первом случае экспрессия гена подавляется при появлении в клетке активного белка-регулятора, а во втором — она без него невозможна (рис. 1,3). [c.20]

Дополнительная часть промотора включает в себя два бокса, которые встречаются у большинства генов. Это СААТ-бокс (консенсус GG AAT T, координата -75) и G -бокс (консенсус GGG GG, координата -90). У многих генов в этой части промотора встречается октамер с консенсусом ATTTG AT и другие боксы, не имеющие четкой локализации. Отметим следующие особенности этих боксов а) они могут встречаться в разном числе копий б) они функциональны и в инвертированном положении (кроме СААТ-бокса) в) каждый из них может распознаваться различными транскрипционными факторами г) некоторые из них являются сайтами регуляции активности генов (чаще всего — позитивной). [c.30]

Позитивная и негативная регуляция. Негативная регуляция инициации транскрипции, или репрессия, осуществляется белками-репрессорами, которые связываются с операторами. Поскольку последовательности оператора и промотора часто перекрываются, связывание репрессоров со своими операторами офаничивает доступ РНК-полимеразы к промотору, подавляя тем самым инициацию транскрипции. Позитивная регуляция может осу- [c.174]

Позитивная регуляция. Для эи прессии гс-опе-рона, как и других индуцибельных оперонов, которые осуществляют контроль синтеза ферментов, участвующих в метаболизме сахаров, необходимо не только снять репрессию оперона, но и получить некий сигнал. Таким сигналом служит комплекс циклического АМР (сАМР) с бел ком-активатором катаболизма (САР, от англ. atabolite a tivator protein), который связывается со специфической последовательностью, находящейся в самом начале 2с-промотора (рис. 3.71). сАМР, принимающий участие во многих клеточных процессах, образуется из АТР (рис. 3.72) в ответ на самые разные вне-и внутриклеточные события. САР представляет собой димер из идентичных полипептидных цепей [c.175]

Комплею САР-сАМР является положительным сигналом при регуляции экспрессии и других оперонов, в частности тех, которые кодируют ферменты расщепления углеводов. Например, для экспрессии св-а- и /-оперонов должны произойти дерепрессия с помощью индукторов-арабинозы и галактозы соответственно-и связывание комплекса САР-сАМР с областью промотора. Так, у бактерий, растущих на глюкозе, уровень внутриклеточного с АМР и соответственно комплекса САР-сАМР очень низок. Поэтому, если даже в среде присутствует абиноза или галактоза, в клетках не образуются ферменты, необходимые для утилизации этих сахаров. При уменьщении количества глюкозы уровни сАМР и САР-сАМР увеличиваются и опероны в присутствии необходимых индукторов начинают экспрессироваться. Подобная комбинация позитивной и негативной систем регуляции очень важна, поскольку это предотвращает образование ферментов, потребность в которых в данный момент отсутствует. Сигнальная система САР-сАМР регулирует также работу оперонов, кодирующих ферменты, которые участвуют в дефацации аминокислот, пуринов и пиримидинов. Накопление в клетке САР-сАМР служит сигналом голодания в ответ на него снижается эю преосия оперонов, кодирующих ферменты расщепления аминокислот, пуринов [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология