Открытие ДНК-полимеразы

Закрытый комплекс может обратимо превращаться в открытый комплекс, в котором РНК-полимераза расплетает примерно один виток двойной спирали ДНК в районе стартовой точки — нуклеотида, с которого начинается комплементарное копирование матрицы. В открытом комплексе связь РНК-полимеразы с промотором становится значительно более прочной, чем в закрытом. [c.138]

Простейший механизм репрессии заключается в стерическом блокировании репрессором присоединения РНК-полимеразы к промотору. Такой механизм имеет место в тех промоторах, в которых участок связывания репрессора перекрывается с участком связывания РНК-полимеразы. Простейший механизм активации заключается в том. что белок-активатор присоединяется к промотору рядом с РНК-полимеразой и за счет непосредственного контакта с ней облегчает образование открытого промоторного комплекса. Дискуссионными являются механизмы действия тех белков-регуляторов, которые присоединяются к ДНК на значительном расстоянии от РНК поли-меразы. Ниже рассмотрено несколько наиболее хорошо изученных примеров, иллюстрирующих различные принципы регуляции промоторов. [c.144]

Идея самовоспроизводства, или репликация, ДНК, следовавшая из модели Уотсона — Крика, была подтверждена открытием фермента ДНК-полимеразы (А. Корнберг, 1957). [c.297]

На рис. 129 представлена спаренная двойная спираль ДНК, которая ферментом экзонуклеазой частично разъединяется, и разъединенные концы при действии фермента полимеразы достраиваются за счет комплементарных нуклеотидов из среды, сшиваемых в цепь (заштрихованные участки правой спирали) (Корнберг). В последние годы открыта также лигаза — фермент, сшивающий фосфорнокислыми мостами два соседних, закрепленных на матрице олигонуклеотида (рис. 130). Затрата энергии покрывается [c.734]

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]

Исходный специфический комплекс полимераза — промотор называют закрытым комплексом, так как считается, что основания в цеп ДНК остаются все еще спаренными. Постулируется, что закрытый комплекс находится в равновесии с открытым комплексом, готовым к началу синтеза мРНК переход закрытого комплекса сопровождается значительными конформационными изменениями [39, 40]. В открытом комплексе водородные связи между комплементарными основаниями ДНК-матрицы уже разрушены и основания матрицы доступны для спаривания с поступающими рибонуклеозидтрифосфатами. [c.207]

Еще раз вернувшись к рис. 15-4, Л, обратим внимание на последовательность GAAATGTGAAAT (в нижней цепи). В этой последовательности нет участков с локальной симметрией, однако есть дважды повторяющийся пентамер GAAAT. Находясь в центре гипотетичного участка связывания с полимеразой, он может играть роль распознающей области промотора. Асимметричность строения может быть нужна для связывания белка, функция которого состоит в продвижении в определенном направлении. Кроме того, этот участок обогащен АТ-парами, и, следовательно, спираль раскрывается в этом месте легче, чем в участках, богатых G -парами (гл. 2, разд. Г, 6). Таким образом, местом присоединения РНК-полимеразы в процессе образования открытого комплекса может служить именно этот участок [39]. [c.207]

ТРАНС-ИЗОМЕРЫ, см. Геометрическая изомерия. ТРАНСКРИПЦИЯ, перенос генетич. информации, с помощью к-рого нуклеотидная последовательность ДНК определяет порядок расположения нуклеотидов в РНК. Осуществляется путем матричного синтеза РНК, последовательность рибонуклеотидов в к-рой комплементарна (см. Нуклеиновые кислоты) последовательности дезоксирибо-нуклеотидов в одной из двух цепей ДНК и гомологична (подобна) их последовательности во второй цепи ДНК. Синтезируется РНК с помощью фермента РНК-полимера-зы из рибонуклеозид-5 -трифосфатов последоват. наращиванием цепи РНК в направлении от 5 - к З -концу. Известна также обратная Т. (синтез ДНК на матрице РНК) — один из этапов репликации РНК-содержащих вирусов. Осуществляется фермеетом РНК-зависимой ДНК-полимеразой (обратная транскриптаза). За открытие обратной Т. Д. Балтимор и X. Темин в 1975 удостоены Нобелевской премии. ТРАНСЛЯЦИЯ, процесс, с помощью к-рого нуклеотидная последовательность матричной РНК (мРНК) определяет расположение аминокислот в синтезируемом белке. Заключит. стадия реализации генетич. кода — перевод 4-буквен- [c.587]

Диксон и др. высказали предположение, что более легкое присоединение РНК-полимеразы к прилегающему промоторному участку в. присутствии комплекса САР—сАМР обусловлено, вероятно, тем, что-этот комплекс способствует дестабилизации G -богатых участков между местами связывания САР и полимеразы [39]. После того как открытый комплекс уже образуется, полимераза должна (как это следует из рис. 15-4) еще передвинуться на небольшое расстояние вдоль цепи ДНК к стартовой точке синтеза мРНК- [c.207]

После того как была идентифицирована ДНК-полимераза Г (разд. А, 3, а), считалось, что обнаружен основной фермент, обеспечивающий элонгацию цепи при синтезе ДНК. Однако открытие amber-мутанта Е. соН, у которого отсутствовал ген, кодирующий полимеразу Г (ген polA рис. 15-1), а синтез ДНК тем не менее протекал нормально стимулировало интенсивный поиск новых ДНК-полимераз. Были обнаружены два других фермента — ДНК-полимераза II (ген polB) ff ДНК-полимераза III, содержание которых не превышало 25% содержания ДНК-полимеразы I [195, 196]. По своим свойствам оба фермента Напоминали ДНК-полимеразу I, однако в некоторых отношениях эти ферменты значительно различались. [c.274]

В основу одной из моделей рекомбинации были положены данные, полученные при изучении фагов к и Т4. Согласно этой модели, ген ехо -фага % (рис. 15-22) не нужен для репликации, но необходим для -общей рекомбинации. Продуктом этого гена является, как это было показано, 5 -3 -экзонуклеаза. Возможный механизм действия этого фермента в процессе рекомбинации показан на рис. 15-31. Процесс начи- нается действием эндонуклеазы, осуществляющей одноцепочечные разрывы в произвольных местах двухцепочечных молекул ДНК- Затем вступает в действие специальная экзонуклеаза, которая расширяет эти разрывы, превращает их в незаполненные промежутки. Оставшиеся при этом открытыми гомологические участки одних молекул будут стремиться присоединить комплементарные участки других молекул (рис. 15-31, стадия б) и образовывать Н-образные гетеродуплексные структуры. Перемещение точки ветвления (рис. 15-31, стадия в) приведет к удлинению гетеродуплексного участка и появлению короткой ветви. В случае реплицирующего фага Т4 были получены электронные микрофотографии [221] разветвленных молекул ДНК такого типа, JtaK показанные на рис. 15-29. В результате действия эндонуклеазы на разветвленные структуры (рис. 15-31, стадия г) будут образовываться надрезы . Любые одноцепочечные промежутки могут быть заполнены при помощи ДНК-полимеразы (рис. 15-31, стадия в), а разрывы могут быть сшиты полинуклеозид-лигазой. [c.282]

Связывание РНК-по]шмеразы с промотором включает по крайней мере два этапа. На первом РНК-полимераза образует с промотором закрытый комплекс, в к-ром ДНК сохраняет двухспиральную структуру, а РНК-полимераза еще не способна начать синтез РНК. На втором закрытый комплекс превращается в открытый, в к-ром РНК-полиме-раза расплетает примерно один виток двойной спирали ДНК в районе стартовой точки-нуклеотида, с к-рого начинается комплементарное когшрование матрицы. [c.619]

При наличии субстратов РНК-полимераза в открытом комплексе осуществляет иншдиацию. Первый нуклеотид (обычно это аденозин- или гуанозинтрифосфат) входит в состав цепи целиком, а последующие присоединяются к группе З -ОН предыдущего нуклеотида с образованием фосфодиэфирной связи и освобождением пирофосфата (см. Нуклеиновые кис.юты). На стадии инициации образующаяся РНК связана с матрицей и ферментом непрочно и может отделиться от комплекса. В этом случае РНК-полимераза, не покидая промотора, снова инициирует РНК (такой синтез коротких рибонуклеотидов наз. абортивным). Стадия ини- [c.619]

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]

Синтез ДНК на матрице РНК. Выдающимся достижением биохимии нуклеиновых кислот является открытие в составе онковирусов (вирус Раушера и саркомы Рауса) фермента обратной транскриптазы, или ревертазы (РНК-зависимая ДНК-полимераза), катализирующего биосинтез молекулы ДНК на матрице РНК. Накоплены данные о том, что многие РНК-содержащие онкогенные вирусы, получившие наименование онкорнавирусов, содержат ревертазу в составе покровных белков. Фермент открыт также во многих клетках прокариотов и эукариотов, в частности [c.486]

РНК-полимераза Е. oli изучена наиболее подробно. Это олигомерный фермент, состоящий из двух одинаковых а-субъединиц (мол. масса 36000), двух разных ( j и Р,)-субъединиц (мол. масса соответственно 151000 и 155000), (D-субъединицы (мол. масса 11000) и а-субъединицы общая мол. масса фермента около 390000. Считают, что функция а-субъединицы (а-фактор)—узнавание определенного участка на матрице ДНК, названного промотором, к которому присоединяется РНК-полимераза. В результате образуется так называемый открытый комплекс фермента с ДНК двухцепочечная структура ДНК раскрывается ( плавится ). Далее на одной из нитей ДНК, как на матрице, синтезируется мРНК синтез заканчивается в определенной точке в конце гена или прерывается под действием особых белков. Другим субъединицам фермента приписывают функцию инициации биосинтеза РНК (а-субъединицам) и основную каталитическую функцию (связывание субстратов и элонгация синтеза) — -субъединицам. Кроме того, открыт ряд белков, принимающих участие в механизме синтеза РНК в клетке. В частности, исследуется природа репрессорных белков и белка-терминатора (р-фактора). Последний обладает способностью обратимо связываться с терминирующими участками ДНК (так называемые стоп-сигналы транскрипции), выключая действие РНК-иолимеразы. При отсутствии этого белка образуются исключительно длинные цепи РНК. [c.489]

Другим антибиотиком, также тормозящим синтез клеточной РНК, является используемый при лечении туберкулеза рифамицин. Этот препарат тормозит ДНК-зависимую РНК-полимеразу, связываясь с ферментом. Наиболее чувствительной к нему оказалась бактериальная РНК-полиме-раза. На организм животных этот антибиотик оказывает незначительное влияние. По механизму действия он резко отличается от актиномицина D. Следует указать, кроме того, на недавно открытое противовирусное действие рифамицина в частности, он успешно используется при лечении трахомы, которая вызывается ДНК-содержащим вирусом. Это дает основание предположить, что данный антибиотик найдет применение в клинической онкологии при лечении опухолей, вызываемых вирусами. [c.541]

К счастью, с РНК-полимеразой такой ошибки не произошло. Она действительно оказалась тем самым ферментом, который ведает в клетке транскрипцией. Однако открытие этого фермента отвечало отнюдь не на все вопросы, связанные с синтезом мРНК. В самом деле, РНКовая копия снимается каждый раз не со всей ДНК, а с ее небольшого участка, содержащего один или несколько генов. Что же происходит с другими генами Если они молчат, то почему Может быть, есть не одна, а много РНК-полимераз, которым положено читать разные гены Или, может быть, существуют еще другие белки (назовем их репрессорами), которые не подпускают РНК-полимеразу к молчащим генам, не дают их считывать Какое объяснение предпочесть [c.50]

Открытие ДНК-полимеразы и зависимости ее функционирования от присутствия ДНК-матрицы естественно привело к поиску ферментов, которые могли бы обеспечить синтез цепи РНК, комплементарной матрице ДНК. В 1959 г. такой фермент, способный образовывать полимер РНК из рибонуклеозйд-5 -трифосфа-тов, был выделен из бактериальных экстрактов почти одновременно и независимо четырьмя разными группами американских биохимиков. Этот фермент, получивший название ДНК-зависимой РНК-полимеразы, по ряду свойств похож на ДНК-зависимую ДНК-полимеразу. РНК-полимеразе необходимы все четыре [c.911]

Открытие ДНК-зависимой РНК-полимеразы совпало во времени с возникновением концепции о существовании информационной РНК, условно обозначаемой т-РНК. В то время как существование РНК-полимеразы было установлено в опытах in vitro с бес-клеточными системами, гипотеза об т-РНК основывалась на результатах изучения in vivo бактериальных клеток, зараженных и незараженных бактериофагом. Информационная РНК представляет собой комплементарную форму РНК (или Д-РНК), образующуюся под влиянием ДНК-зависимой РНК-иолимеразы. Ей посвящены многочисленные обзоры [9, 76—86]. [c.240]

После открытия полинуклеотидфосфорилазы ферменты, катализирующие реакцию получения полирибонуклеотидов из рибонуклеозидтрифосфатов, были найдены в клетках различных растений, животных, бактерий и вирусов. Помимо полирибонукле-иновой кислоты, продуктом такой реакции является также неорганический пирофосфат. Для проведения синтеза необходимы фермент РНК-полимераза, все четыре нуклеозидтрифосфата, двухвалентный ион Mg++ или Мп++, соединение, содержащее сульфгидрильные группы, и затравка. В тех случаях, когда затравкой служит ДНК, частоты 16 возможных ближайших соседей в затравке и синтезированном полирибонуклеотиде оказываются очень близкими. [c.354]

Синтез комплементарной ДНК (кДНК). Осуществление первого пути стало возможным вследствие открытия фермента — обратной транскрттазы или ревертазы. Этот фермент был выделен из некоторых РНК-содержащих онкогенных вирусов. Фермент представляет собой специфическую ДНК-полимеразу и осуществляет РНК-направляеМЫй синтез ДНК, используя РНК как матрицу. В результате синтезируется комплементарная цепь ДНК. Отсюда и название фермента — он катали- [c.42]

Полимеризация нуклеозид-5 -трифосфатов до ДНК катализируется ферментом ДНК-полимеразой (ДНК—нуклеотидилтрансферазой), впервые изолированным из Е. oli Корнбергом удостоенным за это открытие Нобелевской премии. Позднее фермент был обнаружен в других микроорганизмах и в тканях высших животных [c.446]

Точно так же как детали механизма репликации ДНК стали выясняться после открытия ДНК-полимеразы (см. гл. IX), механизм транскрипции РНК на ДНК значительно прояснился после почти одновременного открытия в 1960 г. С. Вейссом, Ж- Гурвицем и Одри Стивенс РНК-полимеразы- Этот фермент был обнаружен в экстрактах разных" клеток, эукариотов и]прокариотов, в частности Е. ali. В присутствии ДНК-мат-рицы РНК-полимераза катализирует превращение рибонуклеозидтрифос-фатов в полирибонуклеотидную цепь по нижеприведенной схеме. [c.399]

Недавно было обнаружено, что молекулы РНК-полимеразы узнают стартовые точки с помощью специального белкового компонента. В течение нескольких лет после открытия РНК-полимеразы не удавалось получить препарата РНК-полимеразы с высокой степенью чистоты. Наконец в 1968 г. удалось получить такие препараты РНК-полимеразы Е. oli, что дало возможность исследовать структуру фермента. Эти исследования показали, что молекула РНК-полимеразы состоит из трех разных типов полипептидных субъединиц а, Р но. Частичный агрегат а-и Р-полипептидов отвечает за рост цепи РНК, тогда как наличие в агрегате ff-полипептида необходимо только для инициации транскрипции на интактных двухспиральных ДНК-матрицах. [c.404]

Смотреть страницы где упоминается термин Открытие ДНК-полимеразы: [c.139] [c.224] [c.326] [c.587] [c.277] [c.139] [c.224] [c.326] [c.479] [c.489] [c.490] [c.564] [c.178] [c.458] [c.350] [c.351] [c.904] [c.917] [c.922] [c.965] [c.320] [c.694] [c.308]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология