ДНК-полимераза эукариотических клетках

Рис. 5-41. Схема, поясняющая, как протекает процесс коррекции (устранение ошибок) при сиитезе ДНК, катализируемом ДНК-полимеразами у бактерий. Предполагается, что аналогичный механизм коррекции действует и в эукариотических клетках.

Итак, область эукариотического промотора рассматривается как специфический ДНК-остов, на котором собираются белки транскрипции, узнающие свои сайты связывания и взаимодействующие как друг с другом, так и с РНК-полимеразой. Нельзя исключить, что факторы транскрипции являются ферментами и в процессе этих взаимодействий осуществляются ферментативные модификации как белковых факторов, так и ДНК. Появление нового фактора транскрипции в дифференцированных клетках можно рассматривать как способ включения гена на нужной стадии развития. [c.201]

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]

Ферменты, способные синтезировать новые цепи ДНК на матричной цепи, называют ДНК-полимеразами. Как прокариотические, так и эукариотические клетки имеют [c.409]

В эукариотических клетках присутствуют и две другие РНК-полимеразы. Полимераза I отвечает за транскрипцию рибосомных РНК. Из-за [c.215]

ДНК-полимеразы. ДНК-полимеразы присутствуют во всех прокариотических и эукариотических клетках. Более того, многие вирусы бактерий и животных индуцируют образование вирус-специ-фических ДНК-полимераз или белков, способствующих эффективному участию ДНК-полимераз клеток-хозяев в репликации вирусной ДНК. Некоторые прокариотические и эукариотические ДНК-полимеразы вьщелены в чистом виде, а их физические и ферментативные свойства охарактеризованы. И хотя эти свойства не совсем идентичны, механизм катализа для всех указанных ферментов в общих чертах одинаков. [c.78]

РНК в эукариотических клетках синтезируется тремя различными РНК-полимеразами [c.146]

К настоящему времени у эукариот, как и у бактерий (см. ранее), открыто несколько ДНК-полимераз. В репликации ДНК эукариот участвуют два главных типа полимераз — а и б. Показано, что ДНК-полимераза а состоит из 4 субъединиц и является идентичной по структуре и свойствам во всех клетках млекопитающих, причем одна из субъединиц оказалась наделенной праймазной активностью. Самая крупная субъединица ДНК-полимеразы а (мол. масса 180000) катализирует реакцию полимеризации, преимущественно синтез отстающей цепи ДНК, являясь составной частью праймасомы. ДНК-полимераза б состоит из 2 субъединиц и преимущественно катализирует синтез ведущей цепи ДНК (см. далее). Открыта также ДНК-полимераза г, которая в ряде случаев заменяет б-фермент, в частности при репарации ДНК (исправление нарушений ДНК, вызванных ошибками репликации или повреждающими агентами). Следует отметить, что в эукариотических клетках открыты два белковых фактора репликации, обозначаемых RFA и RF . Фактор репликации А выполняет функцию белка—связывание одноцепочечной ДНК (наподобие белковых факторов связывания разъединенных цепей ДНК при [c.480]

В многоклеточных организмах среднее число регуляторных сайтов для одного гена минимум равно пяти положительные регуляторные белки связываются со своими специфическими последовательностями в структуре ДНК (вероятнее всего, посредством водородных связей между амидной группой Глн или Асн и пуриновыми и пиримидиновыми основаниями нуклеотидов). Следует указать еще на один момент, почему эукариотическая клетка использует положительные механизмы регуляции экспрессии генов. Подсчитано, что в геноме человека содержится около 100000 генов, соответственно каждая клетка при отрицательном механизме регуляции могла бы синтезировать 100000 разных репрессоров, причем в достаточных количествах. При положительном механизме регуляции большинство генов в принципе неактивно, соответственно молекула РНК-полимеразы не связывается с промотором и клетка синтезирует ограниченный и избирательный круг активаторных белков, необходимых для инициации транскрипции. [c.538]

Все функции нуклеиновых кислот в организме осуществляются в комплексах с белками. В то же время лишь некоторые белки аыполняют свои функции в комплексе с нуклеиновыми кислотами. Такие комплексы называются иуклеопротеидами. Одни нуклеопротеиды существуют в течение длительного времени, например хроматин, рибосомы, вирусные частицы. Другие возникают ма короткое время и, выполнив свою функцию, диссоциируют—к ним относятся комплексы, образуемые ДНК- и РНК-полимеразами, регуляторными белками, репрессоры или активаторы и т. п. Нуклеопротеиды осуществляют такие важные процессы в клетке, как репликация, транскрипция и трансляция, транспорт нуклеиновых кислот из ядра в клетку, секреция белков в эукариотических клетках и т. п [c.397]

Технология рекомбинантных ДНК открывает новые замечательные возможности для дальнейшего изучения экспрессии генов и функционирования их белковых продуктов у самых разных организмов. Что касается вируса гриппа, то молекулярное клонирование позволило не только быстро накопить обширную информацию о первичной структуре всех вирусных генов (хотя, например, для НА-гена этот подход оказался наиболее продуктивным), но и конструировать in vitro определенные мутанты. В настоящее время гены, кодирующие белки НА, NA, М и NS, уже вводятся в составе бактериальных плазмидных векторов в эукариотические клетки, где и экспрессируют соответствующие полипептиды [20]. В этих опытах обычно используют плазмидные конструкции, несущие промоторы SV40, поэтому клеточные РНК-полимеразы II могут эффективно инициировать синтез РНК, содержащих генетическую информацию вируса гриппа. Правда, экспрессия носит обычно временный характер и ограничена цитопатическим эффектом. С другой стороны, интеграция НА-гена вместе с селективным маркером (таким, как клеточный ген тимидинкиназы) приводит к стабильной экспрессии [20]. [c.469]

ДНК-зависимая РНК-полимераза. РНК-полимераза Е. соИ является мультимерным белком, состоящим из 5 субъединиц двух а, , , ст. Установлено, что -субъединица участвует в связывании с ДНК-матрицей, а-субъединица — в связывании рибонуклеозидтрифосфатов, ст-субъединица - в выборе участка инициации транскрипции. Весь комплекс субъединиц представляет собой холофермент РНК-полимераза без ст-субъединицы — кор-фермент. Каталитический участок фермента находится в кор-ферменте. В эукариотических клетках существует четыре типа РНК-полимераз в ядре — РНК-полимераза I (транскрипция рРНК), РНК-полимераза II (транскрипция мРНК), РНК-полимераза III (транскрипция тРНК), а также еще один тип в митохондриях (хлоропластах). [c.306]

Многосубъединичная структура, свойственная прокариотическим и в еще большей мере эукариотическим РНК- юлимеразам, не является обязательным условием для осуществления процесса транскрипции. Известны эффективно работающие РНК-полимеразы, состоящие из одной субъединицы. Такие РНК-полимеразы образуются в клетках бактерий, инфицированных некоторыми вирусами. Из них наиболее изучена РНК-полимераза бактериофага Т7, которая возникает в клетках Е.соН, зараженных фагом, и программа, для синтеза которой содержится в ДНК фага ТТ. [c.184]

Первые гены, которые использовались для трансформации растений, были выделены из бактерий, и их нельзя было напрямую использовать для трансформации растительных клеток. Для того чтобы бактериальные гены транскрибировались в эукариотической клетке необходимо заменить их исходные бактериальные промоторные последовательности либо на промоторы растительных генов, либо на другие, которые могут инициировать транскрипцию в растительной клетке. Кроме того, необходимо присоединить к З -последовательности бактериального гена фрагмент, содержащий сигнал полиаденилирования. Такие модификации необходимы для того, чтобы эукариотическая РНК-полимераза могла транскрибировать бактериальную последовательность, и затем мРНК транслировала бактериальный белок в растительной клетке. [c.63]

РНК-полимераза Е. соН обеспечивает транскрипцию участков ДНК, несущих информацию о последовательностях молекул РНК всех трех классов рибосомной РНК (рРНК), транспортной РНК (тРНК) и информационной (или матричной) РНК (мРНК). В эукариотических клетках, напротив, имеются три различные РНК-полимеразы, каждая из которых специфически узнает промоторы, контролирующие транскрип- [c.37]

В эукариотических клетках были обнаружены три вида ДНК-поли-меразной активности. Фермент Pola служит основной полимеразой, вовлеченной в синтез ДНК в репликативной вилке. Фермент Роф, судя по всему, участвует главным образом в репарационных процессах, а Poly-это единственная полимераза, обнаруженная в митохондриях, используемая, вероятно, для репликации митохондриального генома. Для функционирования всех трех видов полимераз требуется наличие З -ОН-затравочного конца. Было показано также участие РНК-затравок в репликации эукариотических ДНК. В то же время были выявлены весьма существенные различия в том, как прокариотические и эукарио- [c.120]

Эукариотические ДНК-полимеразы не обладают 3 -> -> 5 -экзонуклеазной активностью и обусловливают гораздо более высокую частоту возникновения ошибок при репликации ДНК фага фХ174 in vitro. При одинаковых условиях для эукариотических полимераз наблюдались следующие частоты 3-10 для ДНК-полимеразы а (Pol а), 1,2-3,0 -10 для ДНК-полимераз Р и у- Очевидно, что для обеспечения необходимой точности репликации в эукариотических клетках должны присутствовать дополнительные ферменты, повышающие точность этого процесса. Некоторые биохимические данные свидетельствуют о наличии у эукариот фермента с 3 -> 5 -экзонуклеазной активностью, действующего в контакте с ДНК-полимеразой а. Этот фермент может обеспечивать корректорскую функцию in vivo, утрачиваемую в ходе очистки ДНК-полимеразы а. [c.122]

РНК-полимераза, фермент, катализирующий транскрипцию ДНК, представляет собой сложную молекулу, состоящую из многих полипептидных цепей. В эукариотических клетках обнаружено три РНК-полимеразы 1,11 и 111. Эти ферменты эволюционно связаны друг с другом и с бактериальной РНК-полимеразой, у них имеются одинаковые субъединицы. По-видимому, после инициации транскрипции от каждого фермента отделяются одна ти несколько субъединиц, называемых факторами инициации. Вместо них к ферментам присоединяются субъединицы, называемые факторами элонгации. Они необходимы для удлинения цепи РНК, ее терминации и модификации. Вероятно, факторы элонгации у различных типов полимераз разные, именно этим можно объяснить, почему транскрипты, синтезируемые каждым ферментом, модифицируются по-разному. [c.170]

В эукариотических клетках ДНК-гираза не обнаружена, а эукариотические ДНК топоизомеразы типов 1 и 11 снимают напряжение, вызванное суперспирализацией. а не усиливают его (см. разд. 5.3.10). Вот почему большая часть ДНК в эукариотических клетках не напряжена. Тем не менее при инициации транскрипции ДНК происходит раскручивание спирали (см. рис. 9-65). Более того, продвижение молекулы РНК-полимеразы (а также других белков) вдоль ДНК приводит к появлению в ее молекуле положительного напряжения перед ферментом и отрицательного за ним (рис. 10-42). Вследствие подобного топологического изменения, событие, происшедшее в единственном сайте ДНК, может привести к возникновению сил, действующих по всей петле хроматина. Остается неясным, приводит ли подобное воздействие к запуску дальнейших событий, что было бы необходимо, если бы топологические изменения действительно имели отношение к контролю экспрессии у эукариотических генов. [c.214]

Следовательно, в жизненном цикле эукариотической клетки имеет место четкое программирование функций в то время как в фазе 8 происходит репликативный синтез ДНК в местах ее полной деспирализации (при участии ДНК-зависимой ДНК-полимеразы [31] и ДНК-лига-зы [32, 33]), в остальных фазах клеточного цикла в случае частичной декомпактизации ДНК может происходить ее репарация. Вне фазы 5, вероятно, в основном действует механизм, который при участии репаративных ферментов исправляет те участки генома, где по какой-либо причине возникли искажения [29]. Можно предположить, [c.27]

Первой стадией в инфекционном цикле любых РНК-вирусов с негативным геномом является синтез мРНК- В эукариотических клетках нет РНК-зависимой РНК-полимеразы поэтому для экспрессии своего генома рабдовирусы должны иметь собственную полимеразу и упаковывать этот фермент в зрелые вирусные частицы. Сразу же после удаления оболочки инфекционный вирус с помощью фермента, привнесенного им в клетку, начинает транскрипцию. [c.425]

Представляется вероятным, что все механизмы, используемые бактерией для контроля активности РНК-полимеразы, реализуются и в эукариотических клетках (см. рис. 10-19). Однако образование стабильного транскрипционного комплекса на ДНК с участием ТАТА-фактора несомненно усложняет регуляцию генов у эукариот. На основании опытов in vitro можно сделать вывод, что основная функция некоторых активирующих белков у эукариот состоит в том, что они помогают ТАТА-фактору соединиться с ДНК в области промотора. [c.191]

Системы in vitro. Для приготовления бес клеточных экстрактов, содержащих РНК-полимеразы I, II и III, обычно используют разнообразные эукариотические клетки. В анализируемом сегменте должны присутствовать последовательности, ответственные за регуляцию транскрипции необходимы также вспомогательные белки (или факторы), стимулирующие транскрипцию. При фракционировании таких экстрактов получают очищенные или частггч-но очищенные полимеразы и факторы, с помощью которых можно детально изучить механизмы транс- [c.353]

В эукариотических клетках имеются ДНК-полимеразы трех типов (табл. 29.3/ а-Полимераза ифает основную роль в репликации хромосомы, а 3-фермент участвует в репарации ДНК. Когда нокояшнеся клетки начинают быстро делиться, количество а-полимеразы возрастает более чем в 10 раз. 7-Полимераза отвечает за репликацию митохондриальной ДНК. Как и прокариотические ДНК-полимеразы, эти ферменты используют в качестве активированных предшественников дезою н-рибонуоеозидтрнфосфаты и осуществляют элонгацию затравки но матрице в направлении 5 —>3. Но в отличие от прокариот эукариотические ДНК-полимеразы не обладают [c.135]

Перейдем теперь к транскрипции. В эукариотических клетках существует три ввда РНК-полимераз, синтезирующих РНК. Они различаются по специфичности к матрице, локализации и чувствительности к ингибиторам. Полимераза типа I локализована в ядрышках, где она транскрибирует тандемные повторы, кодирующие рибосомные 18S-, 5,88- и 28 S-PH К. Другие молекулы PHK-5S-pPHK и все тРНК - синтезируются другой РНК-поли-меразой типа IH, которая находится не в ядрышке, а в нуклеоплазме. Большие молекулы РНК-предшественники, из которых образуются мРНК, синтезируются РНК-полимеразой Н, также содержащейся в нуклеоплазме. У прокариот же все виды клеточной РНК синтезируются одной и той же РНК-полимеразой. Общее свойство эукариотических РНК-полимераз заключается в том, что в их состав входят две большие и несколько маленьких субъединиц. [c.146]

В клетках эукариотических организмов обнаружены четыре ДНК-полимеразы а, р, V и 6. ДН К-полимераза а считается основным ферментом ядерной репликации. Содержание этого фермента заметно возрастает во время S-фазы клеточного цикла, когда происходит активный синтез ДНК- Только эта ДНК-полимераза подавляется афидиколином — ингибитором синтеза ДНК эукариот. Фермент состоит из нескольких субъединиц разного размера. Например, у дрозофилы молекулярные массы субъединиц составляют 148, 58, 46 и 42 кД. Полимеразная активность присуща самой большой из субъединиц. Молекулярная масса нативной эукариотической ДНК-полимеразы а составляет около 500 кД. Так же как в случае ДНК-полимеразы IИ . o/ , эффективность и высокая процессивность работы полимеразы а зависят до дополнительных субъединиц, которые сами по себе полимеризующей активностью не обладают. Одна из субъединиц ДНК-полимеразы а оказалась ДНК-праймазой — ферментом, необходимым для инициации новых цепей ДНК (см. ниже) ассоциация с праймазой не характерна для ДНК-полимераз бактерий. [c.50]

Смотреть страницы где упоминается термин ДНК-полимераза эукариотических клетках: [c.207] [c.206] [c.122] [c.7] [c.207] [c.209] [c.416] [c.437] [c.909] [c.913] [c.121] [c.208] [c.145] [c.46] [c.20] [c.421] [c.80] [c.355] [c.164] [c.50] [c.211] [c.909] [c.909]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология