Репрессия синтеза белков

Регуляция действия генов. Индукция и репрессия синтеза белков в организме человека. Роль гормонов в регуляции действия генов. Лекарственные препараты — ингибиторы матричных синтезов у прокариот и эукариот. [c.328]

Стероидные и тиреоидные гормоны действуют преимущественно на индукцию и репрессию синтеза белков, благодаря чему они контролируют процессы роста, [c.160]

Первые исследования механизма генетического контроля были посвящены синтезу -галактозидазы, осуществляющей гидролиз дисахарида лактозы до моносахаридов глюкозы и галактозы в клетке Е. соИ. Опыты привели к открытию белка-репрессора лактозного оперона, включающего транскрипцию структурных генов (в данном случае, гена -галактозидазы, а также пермеазы и галактозид-транс-ацетилазы). Это достигается путем связывания репрессора с операторным участком ДНК длиной в 21 нуклеотид, перекрывающимся с последовательностью промотора. В результате блокируется доступ РНК-полимеразы к ее участку связывания и транскрипция цистронов делается невозможной. Для индукции и репрессии синтеза белка, т.е. изменения скорости процесса в противоположных направлениях, необходимо наличие в модели регуляторного механизма еще одного элемента индуктора, который должен, с одной стороны, контролировать действия белка-репрессора лактозного оперона, а с другой -быть связанным прямо или косвенно с функцией синтезируемого фермента. Такой индуктор действительно был обнаружен, и им оказался субстрат -галактозидазы лактоза, точнее, аллолактоза, близкая по строению и образующаяся в присутствии лактозы. [c.118]

Следовательно, синтез ферментов в клетке регулируется меха-иизмами индукции и репрессии. Логично было предположить, что индукция и репрессия синтеза белков, как и любые другие процессы клеточного метаболизма, находятся под контролем геиов. Это. подтверждалось данными изучения у бактерий некоторых биохимических мутаций. Были обнаружены мутации, нарушающие меха- низм индукции или репрессии. Например, может произойти мутация, в результате которой клетка начинает непрерывно синтезировать фермент независимо от присутствия или отсутствия индуктора. Были обнаружены мутантные штаммы кишечной палочки, которые синтезировали фермент галактозидазу как в присутствии, так и в отсутствие его индуктора — молочного сахара лактозы. Аналогично этому мутация может вывести синтез фермента из-под контроля репрессора. При этом клетка будет продолжать иро-J Iзвoдить фермент и тогда, когда в нем нет надобности и продукт деятельности этого фермента имеется в избытке. Особенность nail 58 [c.158]

Решающее значение для возникновения молекулярной эндокринологии имело выяснение механизмов индукции и репрессии синтеза белка, роли циклических нуклеотидов, способов функционпрования ионных каналов и насосов . Важную роль сыграло также появление методов изучения взаимодействия лигандов с рецептором, выделение некоторых рецепторов в виде индивидуальных белков. Выяснение роли и структуры гормонов гипоталамуса и гипофиза, открытие многочисленных пептидов мозга, обнаружение новых рецепторов, через которые осуществляется действие иа организм не только гормонов, но и некоторых лекарственных препаратов и наркотиков, привело к необходимости интегрировать эти знания, объединить усилия ученых разных специальностей, привлечь методы смежных наук. Появилась также реальная возможность перейти от оценки. физиологических эффектов к выяснению первичных процессов, молекулярных механизмов действия гормонов и нейромедиаторов. [c.9]

Катехоламины, связываясь с -адренергическими рецепторами, а также ацетилхолин, ангиотензин, простаг- ландины группы Р и ряд других специфических регуляторов действуют на многие ткани путем увеличения проницаемости мембран для Ка+ или Са +. Эффекты этих регуляторов, по-видимому, не связаны с процессами химической модификации белков и не затрагивают процессов индукции и репрессии синтеза белка. Предполагается, что эти гормоны и нейромедиаторы связываются с рецепторами, расположенными в плазматической мембране клетки, и открывают каналы пассивного транспорта ионов (см. раздел 4.1). Возможно, рецепторы этих регуляторов функционально связаны с ионными каналами . Существуют данные в пользу того, что, по крайней мере некоторые мембранные рецепторы непосредственно формируют в мембране каналы для ионов. При связывании нейромедиатора или гормона такой рецептор претерпевает изменения, которые приводят к открыванию канала (см. раздел 4.1), [c.38]

Экспериментально наиболее обоснована модель индукции и репрессии синтеза белка, предложенная Жакобом и Моно. В основе этой модели лежат экспериментальные данные, полученные при изучении клеток Е. oli. Механическое перенесение закономерностей, обнаруженных на этом объекте, на клетки эукариотов вряд ли оправданно, поскольку у них структура хроматина и регуляторные механизмы имеют ряд специфических отличий. [c.52]

Удобными инструментами в изучении процессов индукции и репрессии синтеза белков являются антибиотики, из которых наиболее частое применение находят актиномицин Д — блокатор транскрипции и пуромицин — блокатор трансляции. Актиномицин Д проникает в клетку и связывается с двухцепочечной ДНК в участках, содержащих гуаниновые основания. Такое связывание приводит к ингибированию полимераз, при-чем РНК-полимераза подавляется в значительно большей степени, чем-ДНК-полимераза. Актиномицин Д подавляет синтез рибосомальной,. транспортной и матричной РНК, однако первые две формы РНК — долгоживущие , поэтому биологический эффект, опосрёдбв.ан-ный ингибированием их синтеза, проявится значительно позже, чем эффект, опосредованный блокированием транскрипции мРНК. [c.54]

На рис. 21 показана репрессия синтеза белка стероидными или тиреоидными гормонами. При этом предполагается, что апорепрессор не активен. При связывании гормона (вернее, гормон-рецепторного комплекса) образуется холорепрессор, который может взаимодействовать с геном-оператором и тем самым подавлять транскрипцию нескольких структурных генов. [c.56]

Рис. 21. Гипотетическая модель репрессии синтеза белков под действием гормоиов

Действие андрогенов и эстрогенов направлено преимущественно на органы воспроизведения, появление вторичных половых признаков, поведенческие реакции. Андрогенам свойственны также анаболические эффекты усиление синтеза белка в мышцах, печени, почках. Эстрогены оказывают катаболическое влияние на скелетные мышцы, но стимулируют синтез белка в сердце и печени. Половые гормоны могут влиять на активность расплетазы и тимидинкиназы — ключевых ферментов редупликации ДНК, поэтому им свойственны митоген-ные эффекты. Основные эффекты половых гормонов опосредуются процессами индукции в репрессии синтеза белка (см. раздел 4.3). [c.88]

Фосфорилирование белков, в котором, участвуют циклические нуклеотиды, является не менее важным и не менее распространенным регуляторным процессом, чем такие механизмы регуляции, как изменение проницаемости мембран (см. раздел 4.1) или индукция — репрессия синтеза белков (см. раздел 4.3). В то же время, среди способов химической модификации фосфорилирование — лишь один из путей регуляции функциональной активности белка, протекающий наряду с метилированием, аденилированием, АДФ-рибозилированием, ацетилированием и процессингом белков (см. раздел 1.3). Как мы видели, среди реакций фосфорилироваиия циклические нуклеотиды — весьма важные, но не единственные регуляторы. [c.206]

Репрессия синтеза белка происходит, по-видимому, путем подавления синтеза соответствующей про-мРНК. Так, например, показано, что глюкокортикоиды ингибируют синтез АКТГ в гипофизе, подавляя образование мРНК для белка-предшественника АКТГ. В этой же ткани глюкокортикоиды индуцируют синтез гормона роста, но репрессируют синтез пролактина. [c.212]

Наличие рецепторов стероидных гормонов в клетке — не достаточное условие для того, чтобы в этой клетке происходила гормонзависимая индукция или репрессия синтеза белка. Как правило, в онтогенезе рецепторы появляются раньше, чем начинается секреция стероидов и формируются механизмы гормонзависимой индукции или репрессии синтеза белка. Рецепторы стероидов могут быть даже в таких тканях, которые, по-видимому, никогда не становятся мишенями для этих гормонов. Так, по данным- В. Б. Розена, в печени содержатся в больших количествах эстроген- и аидроген-связывающие белки, имеющие, правда, меньшее сродство к гормонам, чем рецепторы тканей-мишеней. [c.216]

Как было показано в предыдущих разделах, основные эффекты гормонов и нейромедиаторов реализуются, через изменение проницаемости мембран для ионов и метаболитов (см. разделы 1.2 и 4.1), химическую модификацию белков (см. разделы 1.3 и 4.2), а также индукцию — репрессию синтеза белка (см. разделы 1.4 И 4.3). Конечный физиологический или биохимический ответ зависит прежде всего от типа -ткани, которая рецептировала данные регуляторы, и от функционального состояния этой ткани. [c.223]

Примером регуляции путем репрессии синтеза может служить гистидиновый оперон бактерий Salmonella typhimurium. Этот оперон содержит 10 структурных генов, кодирующих 10 ферментов, необходимых для синтеза гистидина. Ферменты образуются только в том случае, когда в среде нет готового гистидина и клетки вынуждены сами синтезировать его из других веществ добавление гистидина в среду прекращает синтез ферментов. Несмотря на противоположный результат индукции и репрессии синтеза белков, их молекулярные механизмы очень сходны. В действии гистидинового оперона легко разобраться, если на рис. 4.22 вместо в присутствии лактозы поставить в отсутствие гистидина , вместо в отсутствие лактозы — в ирису ствии гистидина и вместо 3 структурных генов лак-тозного оперона — 10 структурных генов, кодирующих ферменты для синтеза гистидина. [c.143]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология