строение экзон-интронное

Методы матекулярного клонирования открыли новую эру в исследовании эукариотических генов и выявили особенности их строения, которые ранее никто не мог предсказать. Общая схема строения эукариотического гена, содержащего экзоны и интроны, была рредставлена на рис. 102. [c.191]

Определение нуклеотидных последовательностей в составе гомологичных генов (например, генов глобинов), кодирующих полипептиды со сходным строением и функцией у одного или разных организмов, показало, что наибольшим изменениям в эволюции подвергались интроны, а не экзоны. В интронах обнаружены встав ки, делеции и другие перестройки, в то время как последователь ности экзонов оказываются значительно более консервативными Изменения в нуклеотидных последовательностях экзонов часто обу словлены лишь отдельными нуклеотидным заменами. Эти наблю дения также можно истолковать в пользу представлений о том, что [c.194]

ГЕН, участок молекулы ДНК (у нек-рых вирусов — РНК), в к-ром закодирована информация, обеспечивающая развитие определ. признака (св-ва) у данного организма и его передачу в ряду поколений. Участки нуклеиновой к-ты, кодирующие аминокислотную последовательность белков или последовательность оснований транспортных и рибо-сомных РНК, наз. структурными Г. Последние вместе с необходимыми для их функцион. выражения регуляторными участками объединяются в более сложные генетич. единицы — опероны. Многие Г. высших организмов имеют прерывистое строение кодирующие части гена (экзоны) чередуются с некодирующими вставками (интронами). [c.125]

В пределах одного гена, который кодирует полипептид, участок молекулы ДНК подразделяется на функционально различные единицы (рис. 3.14). Отличительная черта строения многих генов эукариот — прерывистость структуры смысловой части. Смысловые участки, несущие информацию о последовательности аминокислот в белке — экзоны, чередуются с участками некодирующих последовательностей — интронами. Часто интроны по длине могут превосходить экзоны. Наличие избыточных последовательностей приводит к тому, что длина гена может быть в несколько раз больше, чем требуется для кодирования аминокислот в белке. Гаплоидный набо > хромосом человека содержит 3,5 х 10 нуклеотидных пар, что по количеству соответствует примерно 1,5 млн. пар генов. Однако данные по изучению генома человека показывают, что организм человека имеет не более 100 тыс. генов. Это значит, что в клетках человека только 1% ДНК выполняет кодирующие функции. В отношении оставшихся 99% существуют разные гипотезы, обосновывающие их регуляторные и [c.52]

Рассмотрим некоторые особенности строения интронов. Одной из характерных черт является консервативность локализации интронов в родственных генах одного вида или в одинаковых генах разных видов. В то же время нуклеотидная последовательность самих интронов мало консервативна и подвергается быстрым изменениям в эволюции. Поэтому интроны, расположенные в одних и тех же местах родственных генов, могут сильно различаться по нуклеотидным последовательностям. Они, во всяком случае, гораздо менее консервативны, чем экзоны. [c.41]

Было обнаружено, что ДНК эукариотических клеток состоит на 50% из повторяющихся последовательностей оснований, а остальная часть представляет собой уникальные последовательности. Вполне вероятно, что эти короткие повторяющиеся последовательности ДНК распределены по всему геному и перемежаются с более длинными отрезками уникальных последовательностей. Функция повторов в организации генов и транскрипции неизвестна, ще одну трудность в понимании строения генома эукариот представляет то, что гены не всегда состоят из непрерывных последовательностей кодонов, которые кодируют весь белок. Некоторые гены расщеплены и имеют некодирующие последовательности оснований (интроны), распределенные между последовательностями, кодирующими белок (экзонами). [c.33]

Гены, разорванные интронами, возникли достаточно давно. Так, например, общин план строения генов -глобина из двух интронов и трех экзонов очень сходен у всех животных, дивергнро- [c.191]

Строение. Гены эукариот по строению и характеру транскрипции значительно отличаются от прокариотических генов (см. табл. 1.1). Их отличительной особенностью является прерывность, т. е. чередование в них последовательностей нуклеотидов, которые представлены (экзоны) или не представлены (интроны) в мРНК. Отсюда ясно, что интроны относятся к некодирующим последовательностям Они могут располагаться не только в области, ограниченной инициирующим и терминирующим кодонами, но и вне их, в начале или в конце гена. Их длина может превышать 10 т.п.н. низших эукариот прерывные гены составляют меньшинство всех генов (5 % у дрожжей), а у высших — большинство (94 % у млекопитающих). Отметим, что мозаичность генов найдена и в прокариотических клетках. [c.27]

Огромное значение для молекулярной биологии последнего десятилетия имеет развитие генетической инженерии (возникшей в 1972—1973 гг. П. Берг, П. Лобан, С. Коэн и Г. Бойер) и методов работы с рекомбинантными ДНК в сочетании с методами химического синтеза крупных фрагментов ДНК. В результате сделались доступными для исследования индивидуальные гены и регуляторные генетические элементы, было стимулировано изучение ферментов биосинтеза и обмена нуклеиновых кислот. Благодаря этому после 1977 г. были обнаружены мозаичное (экзон-интронное) строение генов, явление сплайсинга и ферментативной активности у РНК, усилители ( энхансеры ) экспрессии генов, многие регуляторные белки, онкогены и онкобелки, мобильные генетические элементы. Возникла белковая инженерия, которая позволяет получать новые, не существующие в природе белки. Молекулярная биология начала оказывать существенное влияние на развитие биотехнологии, медицины и сельского хозяйства. [c.9]

У млекопитающих разных видов имеется несколько различающихся, но близких по строению генов металлотионеина. которые располагаются один за другим на одной и той же хромосоме и имеют одинаковое расположение экзонов и интронов. Те же самые тяжелые металлы, которые связываются с белком, вызывают преходящую индукцию транскрипции гена металлотионеина, лежащую в основе механизма защиты клеток от токсического действия металлов. Индуцибельный ответ на действие металлов характерен для всех клеток, причем активируется каждый из нескольких разных генов металлотионеина, которые могут присутствовать в одном организме. Гены млекопитающих, кодирующие металлотионеины, индуцируются также при стрессе и под действием некоторых ядовитых веществ, при этом индукция опосредуется высвобождением глюкокортикоидов. [c.82]

До сих пор мы подходили к строению прерывистых генов как к определенному чередованию интронов и экзонов. Несмотря на то что наличие такой организации едва ли можно было ожидать на основании исходного определения понятия цистрон , она не находится с ним в противоречии. На практике мозаичность структуры гена приводит к тому, что мутации, изменяющие белки, будут скапливаться в группах участков, соответствующих экзонам, а не распределяться непрерывно по ДНК. Никакие мутации в каждой такой группе не будут комплементарны друг другу или мутациям в других группах. Иными сло- [c.256]

С открытием интрон-экзонного строения генов, характерного для эукариотических клеток, начался новый этап исследований на пути реализации генетической информации. Транскрипция гена, состоящего из чередующихся кодирующих и некодирующих нуклеотидных последовательностей, обеспечивала полное его копирование и приводила к синтезу РНК-предшественника. Поэтому было высказано предположение о существовании между транскрипцией и трансляцией еще одного важного звена-образования пригодной для трансляции зрелой молекулы мРНК. Этот этап получил название процессинга, или созревания, мРНК. [c.490]

Еще одна отличительная черта в строении генов у эукариот — распространение интрон-экзонной, или мозаичной структуры генов (см. гл. 15). [c.482]

Из имеющихся в настоящее время данных нельзя сделать четкого заключения о том, что составляет большую часть генома (экзоны или интроны), но ясно, что мозаичное строение гена позволяет приблизиться к объяснению того факта, что в мРНК представлена небольшая часть ДНК. Насколько приблизиться-покажет время. Мы уже высказывали сомнение в том, что эти данные позволят реошть проблему выяснения всех функций, осуществляемых ДНК. [c.254]

Типичный пример псевдогена-псевдоген кролика /(32 с обычной организацией экзонов и интронов, по строению близкий к функционально активному гену (31. Но в кодоне 20 псевдогена /(32 имеется делеция одной пары нуклеотидных оснований, вызывающая сдвиг рамки считывания, из-за которого трансляция терминируется вскоре после ее начала. В результате точковых мутаций оказались измененными несколько расположенных правее кодонов, кодирующих аминокислоты, имеющиеся во всех (3-глобинах. Ни один из двух интронов псевдогена /(32 не сохранил пограничных последовательностей, удовлетворяющих правилу от—АО. Поэтому, вероятно, интроны не могут быть удалены при сплайсинге, даже если бы ген и транскрибировался. Однако транскриптов, соответствующих /(32, не обнаружено, возможно, вследствие изменений в его 5 -фланкирующей области. [c.278]

Является ли постоянство структуры характерным признаком копий множественных генов Общий план строения глобиновых генов консервативен. Г ены интерферона, по-видимому, имеют сходную в общих чертах структуру, для которой характерно полное отсутствие интронов. Но гены актина имеют прерывистую структуру, сильно варьирующую у разных генов. У этих генов участки, кодирующие белок, обладают высокой степенью гомологии, но сходство между фланкирующими или даже нетрансли-руемыми областями в пределах одного вида организмов незначительно (или оно вообще отсутствует). Например, интроны генов актина D. melanogaster занимают разные положения. Ни один из этих генов не похож на единственный ген актина, обнаруженный в дрожжах. Они отличаются также от актиновых генов морского ежа по меньшей мере некоторые из них объединены в кластер. Таким образом, если все эти актиновые гены произошли от общего гена-предка, расположение экзонов и интронов претерпело существенные изменения. Возможно, что ген-предок обладал большим числом интронов, и в разных копиях гена внутри вида или у разных видов были утеряны разные интроны. Несомненно, это предполагает более высокую скорость изменений, чем в случае глобиновых генов. [c.279]

Формально эту реакцию шлайсинга м считать эквивалентной реакции переноса фосфоэфирных связей, как показано на рис. 26.6 Гуаниновый н клеотид служит источником свободной 3 -гидроксильной группы, на которую переносится 5 -ко нец интрона. За этой реакцией может последовать вторая аналогичная реакция, в которой 3 -гидроксильная группа, образовавшаяся на конце первого экзона, используется для его присоединения ко второму экзону. Эти два переноса, по-видимому, сопряжены. Поскольку в реакции не обнаруживается свободных экзонов, их сшивание-скорее всего составная часть той же самой реакции, при которой удаляется интрон. Образование интрона с кольцевым строением можно объяснить другим переносом фосфоэфирной связи, при котором разрывается связь, находящаяся на расстоянии 15 нуклеотидов от 5 -конца, а освободившийся 5 -конец переносится на З -гидроксильную группу молекулы интрона. (Можно провести параллель между этой реакцией и катализируемой топоизомеразой реакцией переноса З -ОН-группы на 5 -Р-конец, не сопряженной с расходом энергии (гл. 32). [c.321]

Многие гены высших эукариот имеют разорванное строение. Кодирующие последовательности (экзоны) в таких генах разделены вставочными последовательностями (интронами), которые удаляются в ходе превращения первичного транскрипта в мРНК. Например, ген (3-глобина млекопитающих содержит два интрона. Прерывистые гены, как и непрерывные гены, коллинеарны своим полипептидным продуктам. [c.84]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология