Структура и функция промотора

Структура и функция промотора [c.141]

По контролю гены группируются в две четкие группы. Оперон является единицей транскрипции мРНК и может содержать один, два или несколько генов. Все они контролируются единственным промотором и выражаются в образовании единственной молекулы мРНК- Такие группы генов часто связаны с образованием продуктов, используемых для близко родственных биохимических задач. Например, десять белков, ответственных за биосинтез гистидина, сгруппированы в его оперон. В свою очередь, опероны могут быть объединены в кластеры. Кластер str-sp имеет дело примерно с 60 белками, которые все включаются в структуру рибосомы, а также с одной субъединицей РНК-полимеразы. Поскольку в настоящее время мало что известно о функции кластеров, изучение [c.203]

Синтетические олиго- и полинуклеотиды, а также полученные синтетическим путем гены и регуляторные области (промоторы, терминаторы и т, д.) широко используются в исследовании структуры и функции нуклеиновых кислот, генетической и белковой инженерии, биотехнологии. Синтез олиго- и полинуклеотидов, представляющий собой важный раздел биоорганической химии, имеет сегодня большое теоретическое и прикладное значение. [c.348]

Промотор и прилегающие к нему участки контроля являются последовательностями ДНК, чьи функции-узнаваться белками, и этим они принципиально отличаются от последовательностей, предназначенных для транскрибирования и последующего транслирования. Информация, необходимая для функционирования промотора, заложена в самой последовательности ДНК, т.е. сама структура ДНК служит сигналом. Экспрессируемые же области приобретают смысл только после того, как закодированная в них информация преобразуется в форму другой нуклеиновой кислоты или белка. [c.139]

Такая многокомпонентная организация означает, что нельзя исследовать внутреннюю структуру промотора, просто делетируя его отдельные участки. Наблюдаемое при этом исчезновение функции может быть вызвано изменением критических расстояний между компонентами системы, даже если делетируемая последовательность сама по себе не несет какой-либо информации. Следовательно, правильным было бы создание маленьких делеций, которые заменяются последовательностями, равными по длине. [c.152]

Первая глава данного тома касается использования плаз-мидных векторов, имеющих в своем составе высокоспецифичные промоторы РНК-полимераз некоторых бактериофагов. Такие векторные молекулы позволяют получать радиоактивно меченные зонды, которые благодаря своим уникальным свойствам все шире применяются сейчас в исследованиях структуры и функций нуклеиновых кислот. Подобные системы на основе космидных векторов рассматриваются во второй главе. Эти векторы разработаны для того, чтобы сделать менее трудоемкими прогулки по хромосомам высших организмов. Фаговые промоторы здесь расположены таким образом, что синтезируемый радиоактивно меченный зонд соответствует концевой области клонированной ДНК, а это облегчает поиск клонов, содержащих перекрывающиеся сегменты ДНК. [c.8]

Постановка и подходы к решению задачи. Поскольку методы секвенирования позволяют получать большое число нуклеотидных последовательностей природных ДЖ за короткое время, возникает проблема быстрого выяснения функций расшифрованных первичных структур. Обычный экспериментальный путь включает в себя картирование информационной РНК, промоторов, сайтов сплайсинга и других регуляторных участков. В итоге возникает полная и точная картина структурно-функциональной организации данного участка ДЖ. Компьютерные методы не столь, точны, но быстрее приводят к результатам. [c.82]

Область вируса SV40 или полиомы, окаймляющая чувствительный к нуклеазе пробел, имеет несколько потенциальных функций, и, следовательно, ее нельзя просто считать структурой, активирующей промотор. Наличие пробела может быть связано с последовательностями элементов усилителя транскрипции (энхансер, enhan er), которые находятся в этой области и которые необходимы для функции промотора (гл. И). [c.392]

Анализ нуклеотидной последовательности клонированных генов позволил выявить ряд областей ДНК, играющих существенную роль в процессах транскрипции. На основе изучения большого числа бактериальных генов стало возможным построение консенсусных моделей последовательностей, выполняющих функции промоторов и терминаторов транскрипции. Бактериальные промоторы состоят примерно из 40 нуклеотидных пар (4 витка двойной спирали ДНК), т.е. они достаточно малы, чтобы полностью закрываться РНК-холополимеразным комплексом Е. oli. В рамках консенсусной структуры промотора выявлены два коротких консервативных элемента. На расстоянии около 35 нуклеотидных пар в сторону 5 -конца от точки начала транскрипции находится восьмичленная последовательность, изображенная на рис. 39.5. На более близком расстоянии к точке инициации транскрипции (около [c.85]

Из проведенных исследований становится ясным, что могут быть сконструированы рекомбинантные вирусы, экспрессирующие из клонированных генов НА большие количества белков НА, которые оказываются нормальными во всех отношениях их молекулярные массы не отличаются от молекулярной массы подлинного белка, и они проявляются на поверхности инфицированной клетки в гликозилированной форме, антигенно и биологически активной. Таким образом, белок, который кодируется геномной РНК с минус-цепью, может быть экспрессирован в обильных количествах, когда копии двухцепочечных ДНК кодируюпщх их последовательностей соединены с сильными SV40 промоторами. Таким образом можно начать думать об использовании сайт-направленного мутагенеза для анализа тех частей молекулы НА, которые важны для его> структуры, функции и биосинтеза и которые до настоящего времени не удавалось анализировая ь генетически. [c.179]

Благодаря использованию большого набора мутаций по промоторам и генам активирующих белков дрожжей удалось выяснить некоторые особенности взаимодействия белков-активаторов с АП, а также характерные свойства этих белков. Белок GAL4 активирует гены, необходимые для катаболизма галактозы. GAL4 связывается с АП, представленной повторяющимися элементами по 17 п. н-Степень активирующего действия пропорциональна числу этих элементов в промоторе. Функция связывания ДНК и активации транскрипции принадлежит разным участкам белка GAL4, который содержит 881 аминокислоту. 73 остатка с N-конца молекулы белка достаточны для обеспечения специфического связывания с ДНК. Эгот участок связывает ионы цинка и содержит характерную структуру — цинковые пальцы , обнаруженные в целом ряде белков, активирующих транскрипцию (см. раздел 4 этой главы). Два других дискретных участка белка, включающих аминокислоты 149—196 и 768—881, достаточны для обеспечения активации транскрипции. Эти участки содержат кислые аминокислотные остатки. По-видимому, в разных активаторных белках эти районы обладают [c.196]

РНК-полимераза Е. oli изучена наиболее подробно. Это олигомерный фермент, состоящий из двух одинаковых а-субъединиц (мол. масса 36000), двух разных ( j и Р,)-субъединиц (мол. масса соответственно 151000 и 155000), (D-субъединицы (мол. масса 11000) и а-субъединицы общая мол. масса фермента около 390000. Считают, что функция а-субъединицы (а-фактор)—узнавание определенного участка на матрице ДНК, названного промотором, к которому присоединяется РНК-полимераза. В результате образуется так называемый открытый комплекс фермента с ДНК двухцепочечная структура ДНК раскрывается ( плавится ). Далее на одной из нитей ДНК, как на матрице, синтезируется мРНК синтез заканчивается в определенной точке в конце гена или прерывается под действием особых белков. Другим субъединицам фермента приписывают функцию инициации биосинтеза РНК (а-субъединицам) и основную каталитическую функцию (связывание субстратов и элонгация синтеза) — -субъединицам. Кроме того, открыт ряд белков, принимающих участие в механизме синтеза РНК в клетке. В частности, исследуется природа репрессорных белков и белка-терминатора (р-фактора). Последний обладает способностью обратимо связываться с терминирующими участками ДНК (так называемые стоп-сигналы транскрипции), выключая действие РНК-иолимеразы. При отсутствии этого белка образуются исключительно длинные цепи РНК. [c.489]

При разработке новых катализаторов часто возникает проблема подбора эффективного структурирующего промотора, обеспечивающего возможность получения активного компонента катализатора в вьтсокодиспер-сном состоянии (структурообразующая функция), и сохранения этой структуры в условиях его применения (стабилизирующая функция). Выбор оптимального структурирующего промотора из большого числа применяемых для этих целей трудновосстановимых окислов металлов затрудняется из-за отсутствия обоснованных критериев их эффективности. [c.45]

Хотя прочно адсорбированные частицы уменьшают исходную металлическую поверхность, доступную для реактантов, это не обязательно ухудшает свойства катализатора. Объясняется это следующим. Адсорбированные вещества могут изменять (обычно снижать) теплоту адсорбции реактанта и таким путем повышать его реакционную способность. По-видимому, именно такая ситуация наблюдается при промотнровании окисью калия железного катализатора синтеза аммиака. Кроме того, промотор может подавлять самоотравление катализатора необратимо адсорбированными молекулами реактанта, способствуя тем самым увеличению концентрации промежуточных соединений, определяющих скорость реакции. Наконец, функция нереакционноспособных адсорбированных частиц может заключаться в создании активных центров особой конфигурации, способных адсорбировать реактанты. Поэтому, если путь превращения адсорбированного реактанта зависит от структуры центра, направление суммарной реакции изменится. Происходить это может несколькими путями. Каталитическая реакция может идти лишь на небольших группах поверхностных атомов металла, оставшихся не занятыми прочно адсорбированными частицами, или же прочно связанный адсорбат и поверхностные атомы металла могут составлять единый активный центр. Приведенные замечания вновь подчеркивают важность детальной характеристики катализатора при выяснении механизмов реакции. [c.37]

Действие промотора может быть специфическим в смысле изменения относительной адсорбции реагирующих компонентов. Кассель [72] предполагал, что промотор действует в том случае, когда главный компонент адсорбирует одно реагирующее вещество, а промотор —другое. Но это не совпадает с наблюдаемым влиянием промоторов на сорбцию реагирующих веществ если бы действие промотора состояло в изменении отношения между количествами адсорбируемых реагентов, то можно было бы получить [239] либо оптимальное соотношение, необходимое для взаимодействия [45] адсорбированных реагентов, или происходила бы такая перегруппировка химических сил в активированных молекулах, при которой промотор активировал бы одно из взаимодействующих веществ, а катализатор другое [43]. Действие промотора не может быть охарактеризовано увеличением поверхности или изменением относительных концентраций адсорбированных реагентов. Количественные исследования адсорбции, проведенные Виккофф и Криттенден [304], указывают, что функция окиси алюминия и алюмината калия как промоторов состоит в регулирсвании воспроизведения кристаллической структуры, обеспечивая этим большую поверхность. [c.364]

В 1961 г. Ф. Жакоб и Ж. Моно на основании генетического и биохимического изучения усвоения лактозы клетками Е. соИ К 12 предложили гипотезу о регуляции активности генов у бактерий, получившую широкую известность как модель оперона . Согласно этой модели, на хромосоме имеется по крайней мере четыре компонента системы регуляции структурный ген (или гены, контролирующие связанные биохимические функции), ген-регулятор, оператор и промотор, которые составляют оперон (рис. 2). Ген-регулятор (R) определяет структуру белка-репрес-сора. [c.16]

Рассматривая механизм образования изотактических полимеров на комплексных катализаторах типа катализатора Циглера и связь между структурой катализатора и свойствами полимеров, некоторые авторы приходят к выводу о том, что образование стереоспецифических полимеров связано с восстановительной функцией катализатора Описано получение полиэтилена на окисных катализаторах, нанесенных на носитель. Полимеризация этилена при давлении 70 кГ/см и температуре 230—280° С на окиси молибдена (носитель AI2O3) дает полимер с кристалличностью 90%. В качестве промоторов применяли карбиды Са, Ва, Sr. При увеличении соотношения СаСг кМоОз от 1 1 до 3 1 кристалличность полимера уменьшается. Изучена также полимеризация этилена на окисях в присутствии гидридов Mg, Са, Ва при температурах 130—260° С и давлениях 14—350 кГ/см . Свойства получаемых полимеров зависят от температуры восстановления катализатора и отношения количества окиси к гидриду [c.258]

Молекулярные основы взаимодействия между промотором и РНК-полимеразой пока что не выяснены. Однако, как отмечалось в гл. XVI, можно думать, что в ходе присоединения фермент должен узнавать какие то специфические особенности структуры двойной спирали ДНК и что из трех разных субъединиц, входящих в молекулу фермента, в процессе узнавания участвует, по-видимому, 0-субъединица. Таким образом, нынешние представления о количественном контроле гетерокаталитической функции заключаются в том, что транскрипция каждого гена зависит от го гена-промотора. Последовательность оснований в промоторе определяет, с какой частотой молекулы РНК-полимеразы будут к нему присоединяться, и, следовательно, задает максимальную скорость, с которой может происходить транскрипция данного гена. Для некоторых генов, таких, как /ас1, эта максимальная скорость всегда равна действительной скорости транскрипции. Однако для других генов, таких, как la Z, Y, А, максимальная скорость транскрипции достигается только тогда, когда их ген-оператор находится в открытом, т. е. свободном от репрессора, состоянии. Закрытие оператора предотвращает либо присоединение молекул РНК-полимеразы к промотору, либо их дальнейшее продвижение вдоль ДНК-матрицы, что приводит к снижению скорости выражения соответствующих генов. [c.491]

Маловероятно, что нарушение структуры ДНК, необходимое для образования клеверного листа , происходит спонтанно, поскольку такая форма сушественно менее стабильна, чем обычная двухцепочечная ДНК. Ее появлению могут способствовать посторонние факторы, такие, как напряжение от суперспирализации и стабилизация белками. Если вся эта последовательность ДНК действительно необходима для выполнения функции начала репликации, то ее с уверенностью можно назвать самым большим t/ис-действуюшим сайтом среди когда-либо найденных. (Двухцепочечные последовательности промоторов и операторов намного короче.) [c.399]

Согласно модели активации генов, приведенной на рис. 10-40, некоторые из регуляторных белков > высших эукариот имеют функции, отличающие их от бактериальных аналогов. Вместо того, чтобы способствовать посадке РНК-полимеразы (или факторов транскрипции) на близлежащий промотор (см. рис. 10-27), некоторые сайт-специфические ДНК-связывающие белки могут участвовать в деконденсации хроматина в определенном участке хромосомы, могут удалить нуклеосому с соседнего энхансера или промотора и обеспечить таким образом доступ белков-регуляторов обычного типа. Однако полной уверенности в том, что в эти события имеют место в действительности, нет. Вполне вероятно, что наблюдаемые отличия в структуре хроматина активных генов являются закономерным следствием сборки факторов транскрипции и/или РНК-полимеразы на последовательности промотора, а не условием, необходимым для инициации транскрипции. [c.214]

Тем не менее вероятность того, что трансген может встроиться в область ДНК, уже занятую другим геном, все же существует. Если при этом будет затронута область, кодирующая структуру поврежденного гена (стрелка 1 на рис. 12), то в результате продукт данного гена образовываться не будет. Этот ген как бы распадается на две неполноценные части одна, передняя, имеет элементы, необходимые для начала транскрипции (образования информационной РНК), но не имеет терминальной последовательности, другая, задняя, имеет только терминальные элементы. К тому же обе части кодирующей области являются неполными. Очевидно, что аналогичный результат будет иметь место и в случае повреждения промотора или терминальных последовательностей. Если затронутый ген выполняет какую-то важную функцию в организме, то отсутствие его продукта может иметь весьма печальные для него последствия, вплоть до потери жизнеспособности. Понятно, что до уровня коммерческого сорта генотипы с поврежденными генами дойти не могут в принципе. [c.66]

Что из себя представляет трансгенная соя на самом деле, мы уже достаточно подробно разобрали. Генетически модифицированное растение отличается от исходного только тем, что у него вырабатывается небольшое количество фермента, близкого по строению аналогичному ферменту самого растения и, более того, способного успешно выполнять функции этого фермента в условиях, когда растительный фермент работать не может (после обработки гербицидом). Структура и функциональная активность всех остальных генов трансгенного растения абсолютно не отличается от таковых исходного сорта. С помощью точнейших молекулярно-генетических методов было показано, что в генетическом материале трансгенной сои имеется только одна вставка бактериального ЕР8Р8-гена с необходимыми для его функционирования регуляторными последовательностями (промотором, терминальными последовательностями, а также последовательностью из петунии, кодирующей транзитный пептид, необходимый для доставки продукта трансгена в хлоропласты — место синтеза [c.93]

К наиболее полезным для анализа модификациям в структуре гена относятся замена одного нуклеотида или группы нуклеотидов, делеции или вставки нескольких нуклеотидов или протяженных участков ДНК и перестройки внутри гена. Ниже мы обсудим, каким образом эти модификации используются для идентификации регуляторных последовательностей, которые обеспечивают правильную экспрессию гена и отвечают за его тканеспецифичную и зависящую от времени регуляцию. Кроме того, изучение новых генов, образующихся при слиянии частей различных генов, очень облегчает идентификацию последовательностей, ответственных за правильную экспрессию. Например, слияние промотора SV40 и различных его производных с последовательностями, кодирующими легко идентифицируемые бактериальные или эукариотические клеточные белки, позволяет выяснить, какие последовательности промотора обеспечивают правильную инициацию, эффективность и регуляцию транскрипции гена SV40. Аналогичные химерные гены, содержащие, например, промоторы генов инсулина или эластазы, слитые с областью, кодирующей Т-антиген SV40, позволяют идентифицировать элементы, ограничивающие экспрессию генов инсулина или эластазы исключительно Р-клетками островков Лангерганса или ацинарными клетками соответственно. Для применения методов обратной генетики необходимо, чтобы существовал один или лучше несколько способов определения фенотипического проявления измененного гена. Соответствующие бесклеточные системы, с помощью которых можно определять эффективность транскрипции нормальных и модифицированных генов, а также изучать процессинг или трансляцию РНК, дают прекрасную возможность для анализа функции генов и последствий отдельных изменений в них. Трансфицируя нормальные и модифицированные гены с помощью [c.20]

Близкое взаимное расположение следующих друг за другом на расстоянии всего б нп и транскрибируемых в одну сторону генов RMDde I не исключает их котранскрипции с одного промотора [365]. Действительно характерные —35 и —10 структуры имеются только перед первым г геном. С другой стороны было показано, что делеционное удаление этих структур вместе с частью г гена не приводит к прекращению синтеза метилазы в клетках. Данные о том, что уровень экспрессии метилазного гена зависит от ориентации клонированного фрагмента ДНК (лищенного части г гена вместе с его промотором) могут быть приняты как указание на выполнение промоторной функции последовательностями векторной молекулы. [c.111]

Смотреть страницы где упоминается термин Структура и функция промотора: [c.217] [c.552] [c.217] [c.179] [c.102] [c.405] [c.8] [c.18] [c.145] [c.203] [c.85] [c.88] [c.123] [c.85] [c.88] [c.123] [c.205] [c.74] [c.82] [c.220] [c.225] [c.258] [c.310] [c.145]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология