Структура генов и белков полимеразы

Основной вопрос, возникающий при исследовании взаимодействия между РНК-полимеразой и ее промотором, состоит в следующем каким образом белок узнает специфические последовательности в ДНК Имеется ли в молекуле фермента активный центр, способный различать химическую структуру, образованную определенными основаниями в двуспиральной молекуле ДНК Насколько фермент специфичен Промоторы различаются своим сродством к РНК-полимеразе, что, возможно, имеет большое значение для контроля частоты инициации, а следовательно, и уровня генной экспрессии. Каким образом изменения в последовательности ДНК сказываются на способности взаимодействовать с ферментом [c.139]

Большинство (если даже не все) ДИ РНК являются по своему происхождению моногенными, а не полигенными. Это свидетельствует о том, что полимераза с прикрепленной возникающей цепью может не полностью открепиться от матрицы, а, возможно, подойти к новому сайту матрицы, который оказывается наложенным при образовании кратковременной вторичной структуры (или структур). Такие кратковременные вторичные структуры могут образовываться при репликации вследствие динамической природы взаимодействий РНК — белок. Хотя недавно было продемонстрировано наличие рекомбинации между молекулами РНК [38а], вовлечение подобного процесса зарождения ДИ РНК вируса гриппа происходит, очевидно, очень редко. Была предложена идея о возможном зарождении одной ДИ РНК, включающем сложные рекомбинационные события между генами РВ1 и РВ2, которая основывалась на полученных в результате клонирования рекомбинантной РНК данных [43]. [c.264]

Во-вторых, связанные с ДНК активаторы транскрипции включают ген, соприкасаясь с другими белками. Например, связанный с ДНК А-репрессор активирует транскрипцию, вступая в контакт с РНК-полимеразой и помогая ей связаться с прилегающим промотором и начать транскрипцию. Можно представить себе альтернативный механизм, согласно которому белок изменяет структуру ДНК в месте связывания и вблизи него. [c.144]

ПИ. Структура холофермента этой полимеразы обозначается так ajpp a. Первый этап транскрипции-это присоединение холофермента к особому участку ДНК, называемому промотором, который представляет собой короткую последовательность, узнаваемую РНК-полимеразой. Разные промоторы несколько отличаются друг от друга по последовательности, что и определяет, вероятно, эффективность транскрипции разных генов. Как только РНК-полиме-раза заняла правильное положение в про-моторном участке и образовала несколько фосфодиэфирных связей, субъединица и отделяется от холофермента. Оставшийся кор-фермент (от англ. ore - сердцевина) продолжает шаг за шагом удлинять молекулу РНК. Об окончании транскрибируемого гена (или генов) сигнализирует особая терминирующая последовательность в матрице ДНК. Для прекращения транскрипции и отделения РНК-полимеразы от ДНК необходим еще один специфический белок, обозначаемый р. Таким образом, синтез РНК включает три этана инициацию, элонгацию и терминацию (рис. 28-17). [c.913]

Чтобы создавать рекомбинантные ДНК, несущие желаемый ген, необходимо прежде всего располагать этим геном. Для этого используют три основных способа. Во-первых, если известна первичная структура белка, получение которого желательно осуществить методами генетической инженерии, можно, основываясь на генетическом коде, построить нуклеотидную последовательность, программирующую этот белок, и осуществить химико-ферментативный синтез гена. Так, например, были осуществлены синтезы нескольких генов, кодирующих различные интерфероны. Во-вторых, можно выделить из тканей, в которых происходит экспрессия гена, информационные РНК, среди которых должна присутствовать и мРНК, кодирующая необходимый белок, провести с помощью обратной транскриптазы синтез комплементарной ДНК (сокращенно кДНК) и перевести ее в двунитевую структуру с помощью Д П<-полимеразы. Можно, наконец, вырезать желаемый ген непосредственно из ДНК того объекта, бело которого собираются продуцировать. Два последних подхода не дают сразу же индивидуального гена и требуют предварительного отбора из сложной смеси кДИК или фрагментов хромосомной ДНК. Эта проблема решается уяЛ на уровне илстои микроорганизмов, в которые введены новые наследственные программы, и пути ее решения будут изложены несколько ниже. [c.301]

Антитерминационный белок N фага X, вероятно, проявляет свою активность, оказывая влияние на взаимодействие рибосом с РНК-полимеразой. Вспомните, что белок N действует на участках nut (также формирующих шпильки в структуре образующихся мРНК), модифицируя РНК-полимеразу таким образом, что она после этого перестает замечать большинство терминаторных последовательностей. Отбор мутантов Е.соИ, в которых белок N оказывается нефункциональным, позволил выявить существование клеточного гена nus А (от англ. N undersupplied). Белок, продукт этого гена, входит в состав активного транскрипционного комплекса, образуемого РНК-полимеразой (см. гл. 11). Считают, что мутация nus А изменяет этот белок таким образом, что он становится нечувствительным к действию белка N. Это свидетельствует о том, что белок N на участке nut модифицирует РНК-полимеразу за счет непосредственного взаимодействия с белком nus А. [c.199]

Кроме ДНК-полимераз, обладающих у прокариот к тому же нуклеазной активностью, в биосинтезе ДНК принимает участие ДНК-лигаза. Она открыта в 1967 г. одновременно в пяти лабораториях. Это белок с М = 96000. В клетке кишечной палочки, например, насчитывается около 2000 молекул ДНК-лига-зы. Ее функция состоит в обеспечении каталитического ускорения реакции образования фосфодиэфирной связи между 3 - и 5 -концами цепей ДНК, сближенных на расстояние одного нуклеотидного звена и закрепленных на комплементарной им, но непрерывной другой цепи ДНК. Такая ситуация возникает во многих случаях при устранении разрывов в одной из цепей ДНК, вызванных облучением, действием нуклеаз и т.п. при соединении новообразованного при репарации или в процессе нормальной репликации фрагмента с предшествующими или вновь созданными при этом фрагментами ДНК при ковалентном замыкании линейной молекулы ДНК в кольцевую структуру и т. п. Механизм ДНК-лигазной реакции представлен на рис. 84. ДНК-лигаза нашла применение в работах по синтезу генов и их фрагментов. [c.251]

Отличительной особенностью РНКазы Р является то, что сайт расщепления для нее формируется в результате правильной укладки молекулы тРНК. Изменения в нуклеотидной последовательности, не приводящие к нарущению этой укладки, не сказываются и на процессинге 5 -конца. Другим необычным свойством РНКазы Р является то, что она состоит из белка и РНК. Эта РНК имеет специфическую последовательность из 377 нуклеотидов и сама транскрибируется РНК-полимеразой с гена чуть больщего размера и затем подвергается процессингу до размера зрелой молекулы. Удивительной особенностью этой РНК оказалось то, что она одна может катализировать такую же эндонуклеазную реакцию, что и целый рибонуклеопротеин белок же не обладает самостоятельной эндонуклеазной активностью. Таким образом, эндонуклеазная активность может быть присуща самой РНК, а белок, по-видимому, необходим для сохранения структуры РНК в максимально активной конфигурации. [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология