Транскрипция конститутивная

Механизм регуляции транскрипции наиболее подробно исследован у прокариот. Ферменты клетки условно делятся на конститутивные, присутствующие постоянно, и адаптивные, появляющиеся в результате изменения среды. К числу адаптивных относятся ферменты утилизации лактозы. В качестве примера конститутивных можно привести ферменты утилизации глюкозы — универсального источника углерода. [c.415]

Несцепленные гены в клетке могут подвергаться согласованной регуляции для обеспечения эффективного ответа на такие внешние факторы, как присутствие в среде гормонов, рост ткани за счет клеточной пролиферации, стрессовые факторы, типа голодания или теплового шока. Ключ к пониманию механизмов, обеспечивающих согласованную регуляцию, может быть найден при сравнении 5 -фланкирующих последовательностей согласованно регулируемых транскрипционных единиц. Примеры, приведенные в табл. 16.3, указывают на то, что для генов, подверженных согласованной регуляции, характерно наличие сходных коротких последовательностей, расположенных на различном расстоянии от точки инициации транскрипции. В ряде случаев с помощью анализа мутантов показано, что такие общие последовательности действительно необходимы для индукции. Так, в дрожжевом гене his 4 в 5 -концевой области содержатся три очень сходных по структуре повтора, которые присутствуют также в других генах биосинтеза аминокислот. Для предотвращения индукции гена в ответ на аминокислотное голодание необходима делеция всех трех повторов, которая в то же время не сказывается на обычном конститутивном уровне экспрессии гена his 4. [c.224]

В клетках, содержащих один регуляторный ген lad , а другой lad , восстанавливается нормальная регуляция. Структурные гены и в этом случае подчиняются нормальной регуляции, оказываясь репрессированными в отсутствие индуктора. Этот процесс проиллюстрирован на схеме, представленной на рис. 14.3. Конститутивные мутации в репрессоре ведут к утрате им способности связываться с оператором. В результате в промоторе может свободно инициироваться транскрипция. Однако введе- [c.179]

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]

Эти примеры, так же как и те, что были рассмотрены ранее, указывают на то, что 5 -фланкирующие последовательности в ряде транскрипционных единиц, вероятно, взаимодействуют с позитивными регуляторными элементами (по всей видимости, белковой природы). Если бы на эти последовательности действовали также отрицательные регуляторные элементы (репрессоры), то можно было бы ожидать, что по крайней мере некоторые мутации, вызывающие делеции или иные изменения в этих последовательностях, приводили бы к конститутивной транскрипции, что противоречит имеющимся фактам. Это, однако, не означает, что в эукариотических клетках вовсе не существует репрессоров. Данные, указывающие на участие репрессоров в регуляции экспрессии у эукариот, будут представлены в этой главе и гл. 17. [c.226]

Последовательность нуклеотидов пронумерована относительно стартовой точки транскрипции, обозначенной Ч- 1. Области двойной симметрии показаны затемненными блоками. Ось симметрии проходит через пару оснований в положении ч- 11. Замены, ведущие к конститутивному выражению генов, показаны парами оснований, расположенными над нуклеотидной последовательностью. Тиминовые основания, находящиеся [c.183]

В гл. 39 дано определение промотора как такого участка последовательности гена, с которым должна связываться РНК-полимераза, чтобы начать транскрипцию с соответствующего сайта. Промоторные последова ельности точно определяют, где РНК-полимераза начнет транскрипцию. Решение вопроса о том, ко1 ла (или как часто) такая транскрипция должна происходить, представляет собой более сложную и значительно менее понятную проблему. Как показано в гл. 39, два отдельных фрагмента ДНК в комплексе со специфическими связывающимися белками определяют именно эти где и когда . В предельном случае, когда транскрипция находится на нулевом уровне, вопросы где и когда не имеют особого смысла, поскольку транскрипция не начинается вовсе. Поэтому сигнал типа где является потенциальным сигналом, не имеющим смысла в том случае, если сигнал когда принимает значение не сейчас . Как показано в гл. 38, в хроматине ядра можно выделить как достаточно обширные транскрипционно-неактивные области (конститутивно или факультативно), так и области потенциально-активного хроматина. Кроме того, как отмечалось [c.123]

Регуляция синтеза ферментов на этапе транскрипции основана на том, что считывание бактериальных генов происходит избирательно и скорость образования копий соответствующих иРНК (а отсюда и дальнейшая их трансляция в белки) находится под сложным контрольным механизмом. Скорость синтеза ферментов, определяемая этой стадией, может меняться в разной степени. По данному признаку все ферменты делятся на два класса. Ферменты, синтез которых в растущей клетке происходит с постоянной скоростью в результате постоянного транскрибирования соответствующих генов и, следовательно, они присутствуют в клетке всегда в более или менее постоянной концентрации, называются конститутивными. К ним относятся, например, гликолитические ферменты. Метаболические пути, функционирующие с участием конститутивных ферментов, контролируются посредством других регуляторных воздействий, например аллостерического ингибирования. [c.117]

Следует учитывать две основные особенности маркерных генов. Во-первых, их структуру (нуклеотидную последовательность), которая определяет такие факторы, как регуляция транскрипции (конститутивная экспрессия или включение под действием определенных внешних условий или стадии развития), скорость транскрипции, стабильность транскрипта и эффективность трансляции. Во-вторых, активность продукта данного гена, который, очевидно, отвечает за доминантную экспрессию подходящего селективного фенотипа. В большинстве обычных векторов трансформации в качестве селективных маркеров используют прокариотические ферменты устойчивости к антибиотикам, которые были адаптированы с помощью генно-инженерных методов для конститутивного синтеза в растительных клетках (табл. 2.1). В некоторых экспериментах в качестве доминантных маркеров успешно использовались ферменты, обеспечивающие защиту от гербицидов. Обычно добиваются слияния кодирующей последовательности фермента с промоторами, выделенными из Т-ДНК или генома вируса мозаики цветной капусты (ВМЦК), на 5 -конце, а на З -конце —с сигналом полиаденилирования (тоже полученным, как правило, из какого-либо гена Т-ДНК). В качестве маркерных генов наиболее широко используют гены устойчивости к таким антибиотикам, как канамицин, G418 [8, 27], гигромицин [54] и блеомицин [28] Недавно для трансформации растительных клеток в качестве доминантных маркеров были попользованы гены, обеспечивающие устойчивость к гербицидам, таким, как глифосат [45]. Поскольку селективные маркерные гены нормально функционируют в трансформированных [c.33]

В пределах 100—200 п. н. перед стартом транскрипции многих генов находятся по крайней мере еще два коротких нуклеотидных мотива , усредненные варианты которых можно представить как GGG GG ( G -мотив ) и ССААТ. Предполагается, что СС-мотив , который может встречаться несколько раз по длине промоторной зоны, включающей 200—300 п. н., характерен для промоторных районов генов, работающих конститутивно и обеспечивающих общеклеточные функции. Действительно, такие повторы обнаруживаются перед генами, кодирующими белки, необходимые для жизнедеятельности самых разных клеток организма. Перед геном дигидрофолат-редуктазы мыши вкраплены четыре таких мотива, перед генами глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и фосфоглицераткиназы человека соответственно девять и два. Нельзя исключить, что G -мотивы принимают непосредственное участие и в индукции генной активности, поскольку они обнаружены и в промоторах ряда индуцируемых генов. [c.198]

Оптимизация синтеза необходимого продукта -серьезная научная проблема. Если речь идет о белках, то для ее решения обычно используют клонированные гены, находящиеся под контролем сильных регулируемых промоторов. Вначале полагали, что для получения нужного количества продукта будет достаточно конститутивной экспрессии клонированного гена. Однако опыт показал, что при непрерывной транскрипции и трансляции клонированного гена истощаются все энергетические ресурсы клетки и ее рост замедляется. Чтобы приурочить экспрессию клонированного гена к определенной фазе роста, можно использовать механизм индукции. Для этого вначале выращивают клетки в оптимальных условиях до относительно высокой плотности, а затем индуцируют транскрипцию, либо изменяя температуру, либо добавляя в среду тот или иной химический индуктор в зависимости от природы промотора (например, изопропил-Р тиогалактопиранозид). [c.360]

Способность /ас/ -мутантов к конститутивному выражению генов согласуется с поведением системы негативной регуляции. Ген lad кодирует белок-репрессор, способный выключать транскрипцию группы генов la ZYA. Мутация гена, приводящая к lad ", позволяет генам экспрессироваться конститутивно, поскольку репрессор становится неактивным. [c.179]

Дис-мутации в лидерной области влияют на транскрипцию оперона. Некоторые вызывают конститутивное выражение, другие превращают оперон в неиндуци-бельный. Их свойства определяются изменениями, которые они вызывают в последовательности ДНК. Кон- [c.194]

В гене агаС были обнаружены как неиндуцибельные, так и конститутивные мутации. Делеции или нонсенс-му-тации вызывают образование неиндуцибельного агаС -типа, который является рецессивным по отношению к агаС. Такая взаимосвязь характерна для системы положительного контроля, в которой агаС кодирует белок, активный только в присутствии арабинозы и необходимый для того, чтобы РНК-полимераза могла инициировать в промоторе транскрипцию. Однако конститутивные мутации агаС также рецессивны по отношению к агаС . Такое положение характерно для системы отрицательного контроля, в которой агаС кодирует белок-репрессор, инактивируемый арабинозой (подобно тому, как в /ас-опероне). Как разрешается такой генетический конфликт На рис. 15.13 изображена модель. Ген агаС кодирует белок-репрессор, исходно названный Р1, а впоследствии Этот белок связывается с контроли- [c.197]

Выражение оперона требует, чтобы три белка связывались с ДНК одновременно, вероятно контактируя друг с другом, как это показано на рис. 15.14. На основе результатов, полученных при изучении свойств двух типов конститутивных мутаций, мы знаем, что как С , так и БАК проявляют свое действие через промотор. Мутации aralf позволяют оперону выражаться в отсутствие С . Такие мутации локализуются в области — 35. Мутации агаХ делают возможным выражение оперона в отсутствие как С , так и БАК. Они локализованы в области — 10. Способность РНК-полимеразы инициировать транскрипцию в промоторе araBAD обычно зависит от одновременного присутствия белков С и БАК в их сайтах связывания, однако эти требования могут быть сняты в результате мутаций. Непонятным остается характер взаимодействия этих белков. Порядок расположения сайтов связывания дает основание думать, что белок БАК взаимодействует с белком С , , что является предпосылкой для взаимодействия белка С с РНК-по-лимеразой. Такое поведение отличается от прямого взаимодействия белка БАК с РНК-полимеразой, происходящего, по-видимому, в других локусах. [c.198]

Поздние гены выражаются как одна единица транскрипции, начинающаяся с промотора который лежит между генами Q и 8. В отсутствие продукта гена Q (являющегося последним геном в расположенной в правом конце группе задержанно ранних генов) эта транскрипция осуществляется конститутивно, но терминируется в сайте Гкз, расположенном рядом с промотором Рк в результате транскрипции образуется 68-РНК, содержащая 194 основания. (Вероятно, некоторые из РНК-полимераз, транскрибирующих задержанно ранние гены, способны переместиться в область поздних генов, но их число незначительно, и они не способны образовать нужное количество компонентов головки и отростка для поддержания литического развития.) Однако, если продукта гена Q становится достаточно, он супрессирует терминацию в сайте Гкз и 68-РНК удлиняется в результате выражение поздних генов резко усиливается. [c.209]

Синхронная индукция всех трех белков реализуется через синтез одной общей полицистронной мРНК. Обычно в отсутствие индуктора уровень транскрипции генов la очень невелик и в клетке имеются лишь очень малые количества Р-галактозидазы и пермеазы. В то же время удается легко отобрать мутанты (так называемые конститутивные мутанты), которые и в отсутствие индуктора продуцируют большие количества этих белков, такие же, как нормальные клетки в условиях индукции. Все эти конститутивные мутанты содержат мутации вблизи гена Z и на достаточном удалении от генов Y н А. Как показал комплементационный анализ, такие мутанты можно разбить на два класса I " (не-индуцибельные) и 0° (операторно-конститутивные). С использованием элементов F la или конъюгативных мерозигот (см. гл. 8) можно получить частичные диплоиды, включающие такие мутации. Фенотипические проявления частичных диплоидов этого типа свидетельствуют, что мутации I и О оказывают принципиально различное влияние на синтез Р-галактозидазы. Из перечисленных в таблице 15.1 частичных диплоидов два первых характеризуются нормальным индуцибельным фенотипом, что указывает на рецессивный характер мутации 1 . Ген I осуществляет нормальный контроль экспрессии гена Z в случае обоих частично диплоидных генотипов независимо от того, находится ли ген Z на той же хромосоме, что и I, или на другой. В случае двух по- [c.173]

Хотя структурная организация хромосом наиболее четко выявляется при исследовании необычных интерфазных хромосом, таких как политенные или хромосомы типа ламповых щеток, вероятно, все хромосомы высщих эукариот имеют подобную организацию Изучение политенных хромосом дрозофилы показало, что гены могут располагаться и в области конденсированного хроматина дисков, и в менее конденсированных междисковых участках кроме того установлено, что в каждом диске может содержаться несколько генов. Для чего же в таком случае каждый длинный тяж хроматина в хромосоме подразделяется на больщое число различающихся областей Хотя ответ и неизвестен, вполне вероятно, что такое строение дает возможность I) сохранять организацию ДНК 2 отделять гены друг от друга, и таким образом избегать биологических помех 3) регулировать транскрипцию генов (например, конститутивно экспрессируемые гены домащнего хозяйства могут располагаться в междисковых участках, тогда как гены, специфические для определенного типа клеток, могут находиться в дисках). [c.129]

Рис. 41.4. Механизм репрессии и дерепрессии Ьас-оперона. В отсутствие индуктора (А) репрессор (продукт конститутивно экспрессируемого гена /), связываясь с оператором, препятствует посадке РНК-полимеразы на локус промотора и соответственно предотвращает транскрипцию структурных генов У, А. В присутствии индуктора ( ) конститутивно синтезируемый репрессор инактивируется и не может связаться с оператором. В этом случае при наличии сАМР — САР-комплекса РНК-полимераза транскрибирует структурные гены Z, У, А. Образующаяся полицистронная цепь мРНК транслируется с образованием белковых молекул Р-гатактозидазы. пермеазы и ацетилазы. обеспечивающих нормальный

В клетках Е. соН (и других бактерий) транскрипция большинства генов носит регулируемый характер, что обеспечивается системой белков-репрессоров и активаторов, а также низкомолекулярных эффекторов, которые главным образом влияют на взаимодействие РНК-полимеразы с транскрибируемыми генами 119-121]. Необходимость регулирования экспрессии генов в генной инженерии диктуется прежде всего тем, что сверхэкспрессия клонированных генов в клетках-продуцентах рекомбинантных белков при использовании сильных конститутивных промоторов может отрицательно сказываться на их жизнеспособности, поскольку промежуточные и конечные продукты экспрессии часто обладают цитотоксическим действием [122]. В этом случае сверхэкспрессия клонированных генов сопровождается снижением скорости или даже полной остановкой роста бактериальных или иных клеток. Для предотвращения этих эффектов используются генно-инженерные конструкции, в которых экспрессия клонированных генов в значительной степени подавлена (репрессирована) на ранних фазах роста культуры рекомбинантных клеток и может быть дерепрессирована в любой нужный момент времени. [c.108]

Большую роль в регуляции транскрипции играет так называемая катаболитная репрессия (старое название глюкозный эффект ), которая проявляется в диауксии в процессе роста бактерий. Феномен диауксии обнаруживается, когда в среде присутствуют два субстрата (например, лактоза и глюкоза), причем ферменты, осуществляющие катаболизм одного из них (лактозы), индуцибельны, а ферменты, осуществляющие катаболизм другого (глюкозы), конститутивны, в этом случае сначала потребляется только глюкоза, тогда как индукция лактозных ферментов (р-галакгозидазы) не происходит до тех пор, пока не будет потреблена основная часть глюкозы. Это отражается во временном замедлении (прекращении) роста культуры на тот период, который необходим для индукции и синтеза р-галакгозидазы. Таким образом, несмотря на присутствие в среде индуктора (лактозы), альтернативный субстрат (глюкоза) препятствует индукции. [c.75]

Синтзз белков-регуляторов является конститутивным. В обоих случаях активными они либо синтезируются сразу, либо становятся после присоединения к ним определенных для каждого гена низкомолекулярных веществ Если появление в клетке такого вещества приводцт к инициации транскрипции, то его называют индуктором, а сам ген — индуцируемым. Если же си"уация обратная, то вещество называют корепрессором, а ген — репрессируемым. [c.20]

Инфекция клеток ретровирусами хотя и не вызывает их гибель, но и не безразлична для них. Провирус инактивирует ген, в который он интегрировался, и может активировать соседний с ним клеточный ген с помощью своего энхансера или транскрипции с промотора, находящегося в правом LTR. Подобная незапрограмми-рованная конститутивная экспрессия клеточного гена может привести к неконтролируемому делению клеток, если продукт гена каким-то образом влияет на их размножение. К такому же эффекту могут привести и мутации в некоторых генах. Подобные измененные гены называют клеточными онкогенами с-опс), а их исходные аллели — протоонкогенами. Онкоген может оказаться и в составе вирусного генома. Вирусные онкогены v-on ) имеют своих гомологов среди клеточных генов, но в отличие от них не содержат интроны. Очевидно, что они произошли от мРНК клеточных (прото)он-когенов, а онкогенные вирусы выступают в этом случае как природные векторы-переносчики генов. У разных вирусов гены v-on внедряются в различные участки вирусного генома (рис. 2.7,г) и часто вызывают их дефектность. Такие вирусы могут размножаться только в присутствии родственных недефектных вирусов. [c.54]

Смотреть страницы где упоминается термин Транскрипция конститутивная: [c.123] [c.198] [c.201] [c.203] [c.123] [c.201] [c.139] [c.140] [c.293] [c.390] [c.50] [c.167] [c.487] [c.491] [c.180] [c.191] [c.175] [c.176] [c.179] [c.348] [c.123] [c.79] [c.76] [c.109] [c.78] [c.93]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология