Последовательность нуклеотидов генов полимеразы

А. Последовательность нуклеотидов генов полимеразы [c.252]

Три гена полимеразы отвечают более чем за половину генетической информации в геноме вируса гриппа. С помощью техник рекомбинантной ДНК была определена полная последовательность всех трех генов полимеразы вирусов гриппа А [7, 8, 27, 36, 58, 69]. Ген РВ1 штаммов WSN, A/NT/60/68 и PR/8 длиной в 2341 нуклеотид с первым АУГ в 25-м положении и открытой рамкой считывания из 2271 нуклеотида (в 25—2295-м положениях) кодирует 757 аминокислот. Кодируемый белок РВ1 основный, с м.м. 96 500. Ген РА штаммов PR/8 и A/NT/60/68 состоит из 2233 нуклеотидов [c.252]

Феномен аттенуации транскрипции изучали преимущественно на бактериях, где с помощью этого механизма регулируется экспрессия многих генов. Для осуществления регуляции такого типа в начале РНК-цепи должна присутствовать определенная последовательность нуклеотидов, которая позволяла бы молекуле РНК находиться в одной из двух возможных конформаций. Более стабильную конформацию имеет петля РНК, которая служит сигналом терминации для бактериальной РНК-полимеразы, в результате синтез РНК преждевременно останавливается (см. рис. 5-6). Однако, если с определенной последовательностью расту- [c.222]

Особая сг-субъединица участвует в транскрипции ряда генов, ответственных за метаболизм азота. К ним относятся ген, кодирующий глутаминсинтетазу, и гены, контролирующие фиксацию атмосферного азота. Промоторы этих генов не содержат обычных для других промоторов последовательностей —10 и —35 . Вместо них имеются участки гомологии, центры которых расположены в поло- жениях —И и —21 . Поэтому неудивительно, что эти промоторы ке используются РНК-полимеразой, содержащей главную сигма-субъединицу, а . Транскрипцию этих промоторов обеспечивает одна из минорных а субъединиц, а , кодируемая геном гроМ. Однако для функционирования промотора гена глутаминсинтетазы белка (J недостаточно. Необходим еще ДНК-связывающийся белок, называемый NR[. Перед промотором имеется пять участков его связывания наибольшее сродство NRj проявляет к двум отдаленным участкам. Эти последовательности необходимы для активации промотора при низких концентрациях NRj и не обязательны при высоких. Если эти последовательности отодвинуть на тысячу пар нуклеотидов от промотора, они продолжают обеспечивать активность промотора. Предполагается, что белок NR i взаимодействует с РНК-полимеразой, расположенной на промоторе. Посадка NRi на ДНК облегчает это взаимодействие, сопровождаемое, по-види- [c.153]

Последовательности ТАТА и ЦААТ в зоне промотора способствуют правильному расположению РНК-полимеразы на матрице ДНК. Энхансеры, локализованные на значительном удалении от зоны промотора, участвуют в регуляции процесса транскрипции. Сразу после начала транскрипции первый нуклеотид с 5 -конца подвергается модификации (метилированию гуанина), которая называется кэпированием. Поэтому первый нуклеотид, стартовая точка гена, называется кэп-сайт. Сигнал ААТААА (последняя последовательность, кодируемая РНК-полимеразой) способствует блокированию З -конца мРНК. [c.459]

Генетическая информация хранится в виде последовательности нуклеотидов в линейной молекуле ДНК. ДНК можно разбить на непрерывные участки (гены), на каждом из которых записана последовательность аминокислот одного белка. Гены разделены регуляторными участками, с которыми связываются РНК-полимеразы и белки-репрес-соры. Гены не могут перекрываться и не могут быть пре- [c.51]

Первая контролируемая модификация белка была проведена в середине 60-х годов Кошландом и Бендером. Для замены гидроксильной группы на сульфгидрильную в активном центре протеазы — субтилизина они применили метод химической мо дификации. Однако, как выяснилось, такой тиолсубтилизин не сохраняет протеазную активность. Вообще говоря, методы химической модификации не только жестки и неспецифичны они плохи еще и тем, что с их помощью невозможно вызвать множественные желаемые изменения, особенно если модифицируемые аминокислотные остатки погружены в глубь третичной структуры белка. Для этого нужна белковая инженерия, основанная на генетической инженерии. Сегодня она осуществляется при помощи двух хорошо освоенных методов (гл. 7). Так, сайт-специфический мутагенез осуществляется следующим образом. Клонируют ген того белка, который интересует исследователя, и встраивают его в подх.одящий генетический носитель. Затем синтезируют олигонуклеотидную затравку с желаемой мутацией, последовательность которой из десяти — пятнадцати нуклеотидов в достаточной степени гомологична определенному участку природного гена и поэтому способна образовывать с ним гибридную структуру. Эта синтетическая затравка используется полимеразами для начала синтеза комплементарной копии вектора, которую затем отделяют от оригинала и используют для контролируемого синтеза мутантного белка. Альтернативный подход основан на расщеплении цепи, удалении подлежащего изменению сайта и замещении его синтетическим аналогом с желаемой последовательностью нуклеотидов. [c.183]

Репликация ДНК — система ферментативных процессов, ведущих к образованию и воспроизведению ДНК в клетке. Исходным пунктом множества гипотез, объясняющих репликацию ДНК, служит предположение о том, что ДНК как химический материал гена должна синтезироваться в виде копий (реплик) уже существующих молекул. Это подтверждается тем, что по нуклеотидному составу вновь синтезированная ДНК такая же, как ДНК-матрица. Макромолекулярная модель ДНК, предложенная Уотсоном и Криком, помогает объяснить механизм репликации. Легко представить произвольный участок молекулы ДНК с определенной последовательностью нуклеотидов (рис. 22, верхняя часть рисунка). В соответствующих у повиях две полинуклеотидаые цепи ДНК раскручиваются и, отделяясь друг от друга, образуют одиночные цепи (рис. 22, средняя часть). Затем к каждому из оснований любой из одиночных цепей о участием ДНК-зависимой ДНК-полимеразы по принципу компле- [c.73]

ДНК-зависимые РНК-полимеразы. РНК-полимеразы подразделяются на две группы. К первой группе относятся ферменты, состоящие только из одной субъединицы, среди них -РНК-полимеразы митохондрий и небольших бактериофагов, например SP6 и Т7. Эти РНК-полимеразы транскрибируют небольшое число генов простых геномов и для их функционирования не требуется сложных регуляторных воздействий. Вторую группу составляют сложно устроенные РНК-полимеразы бактерий и эукариот, которые представляют собой многосубъеди-ничные белковые комплексы, транскрибирующие сотни и тысячи различных генов. Такие ферменты во время своего функционирования реагируют на многочисленные регуляторные сигналы, поступающие от регуляторных последовательностей нуклеотидов и белковых факторов. У живых организмов, начиная с бактерий, возникает потребность в РНК-полимеразах сложной структуры, способных осуществлять обширную программу реализации генетической информации. Вероятно, поэтому наблюдается иерархия в степени сложности строения указанных ферментов, которая достигает верхнего предела в случае РНК-полимераз эукариот. [c.30]

Единицы транскрипции (транскриптоны). Синтез РНК молекулами РНК-полимераз ш vivo начинается в определенных местах ДНК, называемых промоторами, и завершается на особых регуляторных последовательностях - терминаторах. Последовательности нуклеотидов ДНК, заключенные между промоторами и терминаторами, называют транскрипционными единицами, или транскриптонами. В пределах каждого транскриптона транскрибируется только одна цепь ДНК, которая получила название значащей или матричной. Термины транскрипционная единица или транскриптон по смыслу близки термину ген , но они не всегда совпадают. Так, транскрипционные единицы прокариот, как правило, заключают в себе генетическую информацию нескольких генов и называются оперонами. Продуктами транскрипции оперонов являются полицистронные мРНК, при трансляции которых рибосомами образуется несколько белков. Белки, кодируемые полицистронными мРНК, обычно функционально связаны друг с другом и обеспечивают протекание какого-либо метаболического процесса, например, биосинтеза определенной аминокислоты или утилизацию углеводов в качестве источника углерода. Организация генов в виде оперонов облег- [c.30]

В представленных последовательностях промоторов Е. соН, наиболее часто используемых в генно-инженерных конструкциях для экспрессии в этих клетках, отмечены различия (выделены курсивом), которые оказывают влияние на эффективность использования промотора РНК-полимеразой ( силу промотора). В конечном счете, сила промотора определяется легкостью образования так называемого открытого комплекса между РНК-по-лимеразой и промотором, в котором происходит стабильное локальное расплетение цепей ДНК, что необходимо для инициации транскрипции. Естественно, легкость такой ферментативной денатурации ДНК зависит от первичной структуры окружающих этот участок последовательностей нуклеотидов. Консенсусная последо- [c.107]

Как известно, экспрессия генов осуществляется путем их транскрипции и трансляции. Эффективность транскрипции за висит, прежде всего, от степени сродства РНК-полимеразы к iipo-мотору, а эффективность трансляции — от стабильности мРНК и ее способности связываться с рибосомами. Следовательно, системы транскрипции и трансляции реципиентных клеток долз.с-ны узнавать последовательности нуклеотидов в регуляторных сайтах клонируемых генов Это достигается путем присоединения чужеродного гена к промотору, сайту связывания рибосом и терминатору транскрипции, специфичным для тех клеток, в которых ген клонируется. Готовый набор этих элементов называют экспрессионной кассетой. Встраивание в кассету чужеродного гена приводит обычно к его экспрессии. [c.314]

Как мы уже отмечали, говоря о репликации РНК вируса гриппа, механизм, переключающий транскрипцию минус-цепей на их репликацию, принципиально важен, но до сих пор плохо изучен. В разделе, посвященном вирусу гриппа, мы упоминали о том, что транскрипция сегментов РНК заканчивается на рас-стоянии> 10 нуклеотидов от конца матрицы. Поэтому в ходе репликативного синтеза ключевую роль играет антитерминация, позволяющая РНК-полимеразе копировать oligo (U)-сигнал инициации полиаденилирования и последующие нуклеотиды. Для РНК-содержащих вирусов с несегментированным негативным геном антитерминация в ходе репликативного синтеза представляет собой еще более серьезную проблему. Дело в том, что для синтеза промежуточной матрицы — позитивного антигенома — РНК-полимераза не должна обращать внимания на сигнальные последовательности на границе лидер — ген NP , а кроме того, на границе всех последующих вирусных генов (рис. 24.15). Мы уже отмечали, что эволюционная консервативность сигналов терминации транскрипции у VSV и вируса Сендай указывает на важность этих нуклеотидных последовательностей для обеих РНК-полимераз. Правда, чтобы понять механизмы взаимодействия сигнальных последовательностей с комплексом полимераз- [c.477]

Терминация. В участке ДНК, где заканчивается ген, имеется последовательность нуклеотидов (сайт терминации), узнаваемый фактором терминации в том случае, когда цепи ДНК разделены. Следовательно, достигнув сайта терминации, РНК-полимераза стимулирует присоединение фактора терминации к ДНК, и синтезированная РНК (первичный транскрипт), а та1сже РНК-полимераза и факторы транскрипции отделяются от ДНК. Таким образом получаются отдельные молекулы мРНК, каждая из которых содержит информацию одного гена. [c.128]

Нобелевскую премию 1993 г. по химии вместе К.Мюллисом получил и М.Смит за разработку метода сайт-направленного мутагенеза. Сайт-направленный мутагенез позволил целенаправленно изменять различные гены и через это оказал самое серьезное влияние на современную молекулярную биологию. Так, например, несмотря на то, что этот метод не имеет прямого отношения к определению последовательностей нуклеотидов в ДНК, его появление способствовало, в том числе, и заметному прогрессу в этой области путем создания новых улучшенных векторов и ферментов (ДНК полимераз). Используя метод [c.20]

Особенность участков генов 5S РНК и тРНК, узнаваемых фак4 торами транскрипции и РНК-полимеразой и обеспечивающих инициацию транскрипции, состоит в том, что они локализованы непосредственно в транскрибируемом районе (или районах) гена. Так, район внутри генов 5S РНК лягушки, кодирующий нуклеотиды с 55-го по 80-й, необходим для инициации транскрипции (рис. 114). Размеры транскрипционного комплекса, включающего субъединицы полимеразы, достаточно велики, чтобы взаимодействовать с внутренними районами небольшого по размерам гена и одновременно инициировать транскрипцию. Сигналом терминации транскрипции служит последовательность из нескольких следующих друг за другом тимидиловых нуклеотидов. Роль спейсера в транскрипции, по крайней мере в опытах in vitro, пока не была обнаружена. Новообразованная 5S РНК, по-видимому, не подвергается модификации и процессингу. [c.210]

В многоклеточных организмах среднее число регуляторных сайтов для одного гена минимум равно пяти положительные регуляторные белки связываются со своими специфическими последовательностями в структуре ДНК (вероятнее всего, посредством водородных связей между амидной группой Глн или Асн и пуриновыми и пиримидиновыми основаниями нуклеотидов). Следует указать еще на один момент, почему эукариотическая клетка использует положительные механизмы регуляции экспрессии генов. Подсчитано, что в геноме человека содержится около 100000 генов, соответственно каждая клетка при отрицательном механизме регуляции могла бы синтезировать 100000 разных репрессоров, причем в достаточных количествах. При положительном механизме регуляции большинство генов в принципе неактивно, соответственно молекула РНК-полимеразы не связывается с промотором и клетка синтезирует ограниченный и избирательный круг активаторных белков, необходимых для инициации транскрипции. [c.538]

С молекулярной точки зрения ген представляет собой специфическую нуклеотидную последовательность, транскрибируемую в РНК. Подавляющее большинство транскрибируемых последовательностей ДНК составляют так называемые структурные гены, на которых синтезируются мРНК. Конечным продуктом структурного гена является белок. У прокариот структурный ген представляет собой непрерывный участок молекулы ДНК. Транскрипция начинается со связывания РНК-полимеразы с промотором, и далее последовательно копируется весь структурный ген (кодирующая область) от первого нуклеотида до последнего с образованием функциональной мРНК (рис. 3.10). У эукари- [c.35]

Рис. 5.10. Сборка протяженного гена in vitro с участием ферментов. Вначале химическими методами синтезируют отдельные олигонуклеотиды с такими нуклеотидными последовательностями, чтобы при отжиге между ними образовывались спаренные участки длиной 6—10 пар нуклеотидов. Оставшиеся между ними бреши заполняют с помощью ДНК-полимеразы I Е. соИ, а одноцепочечные разрывы сшивают ДНК-лигазой Т4.

Механизмы терминации транскрипции у эукариот до конца не изучены. По-видимому, вблизи З ОН-конца гена с РНК-полимеразой взаимодействует белковый стоп-сигнал, который замедляет (но не прекращает) транскрипцию. Далее фермент катализирует синтез последовательности ААУААА и следующие за ней 15 нуклеотидов, после чего завершает свою работу. В процессе отделения транскрипта от матрицы экзонуклеаза отщепляет терминальные 15 нуклеотидов, а фермент полиА — полимераза достраивает к последовательности ААУААА порядка 150—200 полиадениловых нуклеотидов (полиА). [c.460]

Имеется еще один механизм регуляции, связанный со снижением скорости транскрипции, так называемая аттенуация. В клетках Е. соИ, как и в других бактериях, между первым структурным геном и геном-оператором расположена лидерная последовательность порядка 140—150 нуклеотидов, так называемый аттенуатор. Даже небольшой избыток конечного продукта того же триптофана приводит к тому, что РНК-полимераза, достигнув аттенуатора, перестает транскрибировать оперон. Уменьшение конечного продукта вновь включает транскрипцию. [c.473]

Смотреть страницы где упоминается термин Последовательность нуклеотидов генов полимеразы: [c.108] [c.490] [c.46] [c.420] [c.155] [c.252] [c.76] [c.109] [c.155] [c.252] [c.12] [c.76] [c.179] [c.207] [c.326] [c.179] [c.207] [c.326] [c.297] [c.566] [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология