Контроль инициации трансляции

Лимитирующей стадией процесса трансляции является ее инициация. Наиболее подробно описан процесс изменения скорости инициации трансляции в результате фосфорилирования фактора инициации №2. Реакция катализируется ферментом 1р2-киназой, причем присоединение фосфатной группы инактивирует фактор инициации. Этот феномен был изучен на примере синтеза гемоглобина в ретикулоцитах. Сначала было установлено, что глобин синтезируется только в присутствии гема. Затем была выстроена вся система регуляции синтеза глобина. Оказалось, что активация ХР -киназы происходит за счет ее фосфорилирования цАМФ-зависимой протеинкиназой. Взаимодействие этой протеинкиназы с цАМФ и ее активацию блокирует гем, выполняя тем самым негативный контроль синтеза гемоглобина. [c.475]

Рис. 7.17. Двухцистронный экспрессирующий вектор. Клонированные гены (а и (3) кодируют субъединицы димерного белка (а 3). Они разделены сегментом ДНК, который после транскрипции, на уровне мРНК, играет роль внутреннего сайта связывания рибосом. Каждый ген находится под контролем эукариотических промотора (р) и сигнала полиаденилирования (ра). Трансляция мРНК начинается с 5 -конца и с внутреннего сайта (угловые стрелки). Синтезированные субъединицы объединяются с образованием функционального димерного белка. Вектор содержит сайты инициации репликации, функционирующие в Е. соИ orf) и в клетках млекопитающих (orF y, селективный маркерный ген (Amp ) для отбора трансформированных клеток Е. соИ селективный маркерный ген (СМ), находящийся под контролем эукариотических промотора (р) и сигнала полиаденилирования (ра).

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]

В принципе, позитивный контроль трансляции может осуществляться засчет расположенной на мРНК специальной области трансляционного энхансера который способен выборочно привлекать рибосомы. Показано, что определенные РНК-вирусы (пикорнавирусы) содержат такую область. Ее присутствие приводит к тому, что трансляция начинается с внутренних сайтов AUG, которые в других случаях в эукариотической клетке не используются для инициации синтеза белка (рис. 10-56). [c.229]

Контроль на уровне трансляции, описанный выше, влияет на скорость инициации новых полипептидных цепей на молекуле мРНК. [c.230]

Онтогенетические реакции, такие как инициация цветения, прорастание семян и деэтиоляция, несомненно, связаны с радикальными сдвигами в химизме, структуре и функции растительных клеток. Эти сдвиги в свою очередь зависят от изменения активности многих ферментов, а также от синтеза новых ферментов. Так как ферменты представляют собой белки и их синтез определяется процессами трансляции и транскрипции, состояние фи- тохрома должно влиять или на ка-кой-то один из этих процессов, или на оба. Мы не знаем, как фитохром осуществляет это влияние. Он мог бы связываться с ядерным хроматином, оказывая таким образом прямое воздействие на синтез РНК и белка его влияние могло бы быть и более тонким, возможно, связанным с изменениями в компартментации ионов внутри клетки и как следствие — в ч интезе белка. Однако контроль белкового синтеза — не единственный способ действия фитохрома, так как многие регулируемые фитохромом процессы не зависят от синтеза белка и осуществляются слишком быстро. [c.352]

Экспрессия генов контролируется на самых разнообразных уровнях, включая инициацию транскрипции или трансляции, процессинг, транспорт или распад мРНК либо белка. Экспрессия одного и того же гена может регулироваться на одном или нескольких уровнях, что затрудняет исследования определенного контролирующего элемента. Как же тогда изучать отдельные элементы механизма, под контролем которого находится ген Точное слияние исследуемых генов с индикаторными представляет собой изящный метод, позволяющий упростить эту задачу. Например, для определения роли транскрипционного контроля необходимо удалить большинство или все последовательности, кодирующие белок, включая специфические сигналы для пост-трансляционной модификации, и заместить их последовательностями хорошо изученного индикаторного гена. [c.363]

Экспрессия генов обычно регулируется на уровне образования РНК Как правило, инициация транскрипции регулируется либо репрессорными белками, блоюгрующими транскрипцию, либо активаторными, необходимыми для ее запуска. В первом случае экспрессия начинается после снятия репрессии в результате модификации белка-реи-рессора. Во втором ген транскрибируется только В том случае, если активаторпый белок находится В соответствующем функциональном состоянии. Репрессорные и активаторные белки-не единственные средства регуляции транскрипции. В некоторых случаях белки—продукты генной эксиресии -сами служат регуляторами транскрипции собственных генов. Известны также случаи, когда на эффективность транскрипции влияют структурные изменения в ДНК. Образование РНК может регулироваться и путем контроля скорости элонгации или места ее окончания, т.е. транскрибироваться может весь ген или какая-то его часть при наличии специфического стоп-сигнала. Экспрессия генов может также регулироваться на уровне трансляции матричной РНК В белки. В этом случае специфическая регуляция тоже обычно осуществляется на начальных этапах процесса декодирования. [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология