Энхансеры также Промоторы

Опыты с искусственными генными конструкциями, составленными из отрезков ДНК разного происхождения, выявили существование особого цис-действующего элемента регуляции генов эукариот, получившего название усилителя (энхансера) или активатора транскрипции. Энхансеры представлены короткими последовательностями ДНК, состоящими из отдельных элементов (модулей), включающих десятки нуклеотидных пар. Модули могут представлять собой повторяющиеся единицы. Энхансер увеличивает эффективность транскрипции гена в десятки и сотни раз. Впервые энхансеры были обнаружены в составе геномов животных ДНК-содержащих вирусов ( У40 и полиомы), где они обеспечивают активную транскрипцию вирусных генов. Извлеченные из вирусных геномов и включенные в состав искусственных генетических конструкций, они резко усиливали экспрессию ряда клеточных генов. Позднее были обнаружены собственные энхансеры генов эукариотической клетки. Особенность энхансеров состоит в том, что они способны действовать на больших расстояниях (более чем 1000 п. н.) и вне зависимости от ориентации по отношению к направлению транскрипции гена. Оказалось, что энхансеры могут располагаться как на 5 -, так и на З -конце фрагмента ДНК, включающего ген, а также в составе интронов (рис. 112, а). Например, энхансеры были выявлены в районе 400 п. н. перед стартом транскрипции генов инсулина и химо-трипсина крысы. В случае гена алкогольдегидрогеназы дрозофилы энхансер был локализован за 2000 п. н. перед промотором. Энхансеры обнаружены на 3 -фланге гена, кодирующего полипептидный гормон-плацентарный лактоген человека, а также в составе интронов генов иммуноглобулинов и коллагена. [c.203]

Рассмотренный элемент называется усилителем транскрипции, или энхансером. Он не входит в состав промотора, но способен увеличивать частоту инициирования транскрипции. Как он это делает Как он может осуществлять свое действие на таких больших расстояниях Одна из возможностей состоит в том, что энхансер изменяет всю структуру матрицы, например влияя на организацию хроматина или изменяя плотность суперспирализации ДНК. Но возможно также, что энхансер обеспечивает расположение матрицы в определенном месте в клетке, например прикрепляя ДНК к ядерному матриксу. Существует еще одна возможность, хотя и менее вероятная,-энхансер непосредственно уча.ствует в связывании РНК-полимеразы (после чего фе >мент начинает двигаться собственно к промотору). [c.154]

Элементы базального промотора и энхансера ранней области генома 8 /40. Показаны сами элементы, а также их расположение в пределах базального промотора и энхансера. Числа под изображением молекулы ДНК это расстояние в парах нуклеотидов от точки начала [c.51]

Чрезвычайно высокая степень консервативности во взаимодействиях белков транскрипции с гетераюгичными промоторами и энхансерами, а также белков транскрипции разного происхождения друг с другом была показана следующими экспериментами. Добивались экспрессии клонированного гена дрожжей в клетках млекопитающих и следили за функцией продукта этого гена — белка GAL4 (рис. 111, а). Оказалось, что белок QAL4, образующийся в клетках [c.206]

В нетранскрибируемых последовательностях генома перед экзон-интронами открыты специфические участки, названные промоторами, а также энхансерами (повышающие уровень транскрипции) и силан-серами (ослабляющие уровень транскрипции). При взаимодействии с белками они выполняют функции регуляторных сигналов при транскрипции. Этот способ регуляции широко используется клетками эукариот как в процессах дифференцировки, так и при индукции репрессии (см. главу 14). [c.493]

Участвуют ли онкогены в канцерогенезе, обусловленном хромосомными перестройками При рассмотрении результатов изучения онкогенов (особенно данных о том, что инсерция онкогенов рядом с сильными промоторами приводит к их активации) возникает вопрос может быть при хромосомных перестройках, специфичных для определенных неоплазий (раздел 5.1.6.4), решающую роль играют перемещения онкогенов в области, соседние с промоторно/энхансер-ными участками (и, возможно, в области, примыкающие к другим регуляторным генам) Поэтому в настоящее время многие группы исследователей занимаются изучением онкогенов и их активности в опухолях при локализации в нормальных и перестроенных хромосомах (рис. 5.39). При лимфоме Беркитта, например, может происходить 20-кратное увеличение транскрипции гена с-тус [1704]. В плазмацитомах мышей обнаружена транслокация, сходная с той, которая у людей приводит к лимфоме Беркитта, между терминальным участком хромосомы 15, несущим с-тус, и хромосомой 12. Точка разрыва совпадает с константным участком гена тяжелой цепи иммуноглобулина. Сходная ситуация, по-видимому, имеет место в случае лимфомы Беркитта у человека. Онкоген с-аЫ человека локализуется в терминальном диске длинного плеча хромосомы 9-в том самом диске, который расположен в точке разрыва, происходящего при транслокации 9 22 (она сопряжена с хроническим миелоидным лейкозом). Пока слишком рано делать окончательные выводы однако предварительные данные свидетельствуют в пользу гипотезы о том, что активация онкогенов действительно может играть определенную роль в канцерогенезе, обусловленном хромосомными перестройками Протоонкогены обнаружены также в виде [c.216]

Наряду с обычными нуклеотидными последовательностями промоторной и терминаторной областей транскрипции у эукариот обнаружены такие специфические элементы регуляции, как усилители, или энхансеры (enhansers), и глушители (silen ers). Энхансе-ры впервые были найдены в геноме вируса SV 40. Это последовательность длиной в 72 п. н., повторенная тандемно. Она повышает эффективность транскрипции с промоторов вируса, находясь на своем обычном месте, вблизи ori — начала репликации вирусного генома, а также при искусственном перенесении в другие участки этого генома, имеющего размер 5243 п. н. Аналогичные энхансеры обнаружены в геноме млекопитающих. У них отсутствует видимая протяженная гомология. Они действуют как усилители транскрипции, находясь на расстоянии нескольких сот и даже тысяч пар нуклеотидов от регулируемого гена. Механизм действия энхансе-ров может быть связан с изменением нуклеосомной структуры хроматина. [c.424]

Регуляция. Особенностью транскрипционного аппарата эукариотических клеток является наличие в ДНК специфических локусов — энхансеров (enhan er — усилитель). Они участвуют в регуляции активности генов, увеличивая эффективность транскрипции ближайшего гена в десятки и сотни раз. При этом энхансер может находиться в любой ориентации по отношению к гену, располагаться с любой его стороны, внутри его (в инт-роне) и даже на расстоянии в несколько тысяч пар нуклеотидов. По многим своим свойствам, в частности по мозаичности строения, энхансеры напоминают дополнительные части промоторов, но только расположенные в стороне. Сходство усиливается и тем, что некоторые элементы (боксы) мозаики промоторов и энхансеров одинаковы, а также тем, что специфика регуляции экспрессии генов определяется элементами и/или промоторов, и/или энхансеров. [c.31]

В нижней части рисунка указаны сайт начала репликации ДНК (ori), два элемента базального промотора (АТ-бокс и повторы из 21/22 п.н ), а также тандемные повторы длиной 72 п.н. в составе энхансера. Т,, Tj и Тд-места связывания Т-антигена по своему сродству к антигвну они убывают в следующем порядке Т, > Tj Tj. [c.50]

Рис. 10-23. Известные белки-регулятчзры, контролирующие экспрессию гена 3-глобина курицы в ходе нормального развития эритроцита. Здесь суммированы данные экспериментов, описанных на рис. 10-20 и 10-21 аналогичных опытов, проведенных с мутантными элементами, расположенными перед промотором, а также результаты анализа другого типа. А. Связывающие участки белков-регуляторов и их действие. Следует отметить, что энхансер у этого гена расположен за кодирующей последовательностью. Белки, не отмеченные + (активация) или — (подавление), по-видимому, не оказывают существенного влияния на транскрипцию, поскольку мутация их сайта связывания не сказывается на уровне транскрипции (см. рис. 10-21). Б. Относительные количества регуляторных белков на разных стадиях развития. Числами О, 1 и 2 обозначено отсутствие, промежуточный и высокий уровень транскрипции соответственно, по нелинейной шкале. Имеющиеся в настоящее время данные не дают точного объяснения, почему ген включается между 4 и 9 днями развития. (С любезного разрешения Gary Felsenield.)

Три элемента Е в энхансере IgH взаимодействуют с разными ядерными белками, причем изменения нуклеотидной последовательности этих элементов блокируют связывание. Каков вклад указанных взаимодействий в активацию транскрипции, специфичную для клеток определенного типа, неясно, поскольку данные белки присутствуют во многих тканях. В целом имеющиеся данные указывают на то, что элементы Е не оказывают прямого влияния на клеточную специфичность, а действуют на активность энхансера. Белки, связывающиеся с последовательностью Е , связываются также и с другими промоторами, из чего следует, что их влияние на транскрипцию генов Ig носит количественный, а не качественный характер. Итак, можно сказать, что детерминантой лимфоидной специфичности энхансера IgH является октамерная последовательность [c.64]

Итак, экспрессия гена ALB регулируется относительно небольшой последовательностью в пределах участка из 150 п.н., непосредственно примыкающего к сайту начала транскрипции. Эта область содержит множество сайтов связывания специфических белков одни из них обусловливают тканеспецифичность экспрессии промотора, а другие регулируют уровень экспрессии. Как именно этот комплекс связанных белков влияет на скорость транскрипции, неизвестно. Неясно также, каким образом энхансеры, находящиеся примерно на 10 т. п. н. левее и более чем на 30 т. п. н. правее сайта инициации транскрипции, активируют базальный промотор. [c.68]

Из всего сказанного выше можно сделать вывод, что регуляция транскрипции опосредуется связыванием варьирующего числа разнообразных факторов транскрипции со спепифическими родственными им элементами промоторов и энхансеров. По-видимо-му, эффективность инициации транскрипции зависит от взаимодействий между этими связанными с ДНК белками (и, возможно, другими связанными с ними белками) и одним или более компонентами основного аппарата транскрипции, хотя детали этой регуляции на молекулярном уровне неизвестны. Согласно этой модели, уровень экспрессии гена зависит от доступности, концентрации и активности одного или нескольких факторов, участвующих в его транскрипции. Такой механизм в значительной степени объясняет широкое разнообразие фенотипов дифференцированных клеток и тканей и их способность реагировать на изменения окружающей среды. Тот же самый принцип, вероятно, используется также при регуляции упорядоченного во времени и пространстве эмбрионального развития. Следовательно, сложная временная и пространственная картина экспрессии при эмбриогенезе создается в результате координированного взаимодействия как повсеместно присутствующих, так и ограниченных определенными структурами специфических факторов транскрипции. [c.84]

Весьма интересной особенностью левых областей генов U6- и 7SK-PHK является то, что они содержат последовательности, характерные для многих генов класса II (рис. 8.65). Так, у обоих генов между парами оснований —29 и —24 находится ТАТА-бокс, необходимый для эффективной инициации транскрипции. Более того, промоторы генов U6- и 7SK-PHK и промоторы генов других U-PHK содержат сходные элементы между парами —40 и — 50. Кроме того, в пределах нескольких сотен пар оснований левее промоторов генов U6- и 7SK-PHK встречаются элементы, характерные для промоторов и энхансеров генов класса II (разд. 8.3.з) в качестве примера можно привести G -бокс (5 -GGG GG-3 ) и октамер (5 -ATG AAAT-3 ). Насколько необходимы проксимальные и дистальные элементы промоторов и какова их физиологическая роль-неизвестно. Непонятно также, имеет ли какое-либо значение удивительное сходство между левыми регуляторными последовательностями промоторов генов U6- и 7SK-PHK. Вызывает интерес и высокая гомологичность между регуляторными последовательностями, находящимися левее гена U6-PHK, который относится к классу III, и регуляторными последовательностями генов, кодирующих РНК от U1 до U5 и относящихся к генам класса II [c.94]

Одной из задач изучения генома является создание библиотеки ДНК человека. Под библиотекой ДНК подразумевают коллекцию клонированных (размноженных) фрагментов ДНК организма. Такими фрагментами могут быть гены, промоторы, энхансеры, сайленсеры и др. Одновременно создаются две формы библиотеки 1) геномная библиотека, содержащая копии всех без исключения участков (нуклеотидных последовательностей) генома 2) библиотека комплементарной ДНК, содержащая только те последовательности, которые комплементарны ка-кой-либо из мРНК. Следовательно, эта библиотека не содержит регуляторных и других нетранскрибируемых последовательностей (напомним, что на их долю приходится около 90 % всей ДНК) кДНК не содержит также интронов. Полная библиотека генома человека является необходимой базой как для изучения функционирования генов, так и для решения прикладных проблем, прежде всего медицинских. [c.147]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология