Активаторы транскрипции

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]

SOS-система — это не единственная индуцируемая система репарации у . соИ. Совершенно другой набор генов индуцируется в ответ на алкилирующие соединения. Как было сказано, часть повреждений, вызываемых в ДНК этими соединениями, репарируется за счет прямой реактивации метилтрансферазой, которая сама при этом инактивируется. Оказалось, что алкилированная метилтрансфе-раза служит активатором транскрипции и повышает активность ряда генов, в том числе собственного гена ada и гена alkk, кодирующего ДHK-N-гликoзилaзy, специфичную к алкилированным основаниям. Обработка клетки небольшими количествами алкилирую-щих соединений вызывает 30-кратное увеличение уровня метил трансферазы и предотвращает гибель клеток под действием существенно больших доз алкилирующих мутагенов. [c.81]

ЛИ Транскрипции, например с ТАТА-связывающимся белком, который в свою очередь взаимодействует с РНК-полимеразой (рис. 111, а). Белки — активаторы транскрипции, обладают, по крайней мере, двумя дискретными доменами, один из которых предназначен для узнавания ДНК, а другой для осуществления белок-белковых взаимодействий, играющих очень большую роль в образовании активного транскрипционного комплекса. [c.198]

Более подробно в структурном и функциональном отношении у эукариот изучена группа белков, получивших название белков—активаторов транскрипции. Эти белки имеют специфические структурные домены для связывания с другими, но определенными регуляторными нуклеотидными последовательностями в молекуле ДНК. В частности, они содержат домен, специфически связывающийся с ДНК, и один или несколько доменов, необходимых для активирования или взаимодействия с другими регуляторными белками. Среди этих белков —активаторов транскрипции имеются белки, содержащие богатые глутамином домены (до 25%) и богатые пролином домены. Следует отметить, однако, что не- [c.539]

При изучении фага X были выяснены два основополагающих молекулярных механизма, обеспечивающих действие белков-активаторов транскрипции. Первый из них описывает взаимодействие регуляторных белков с ДНК, второй-активацию транскрипции гена под действием регуляторного белка, связанного с ДНК. Мы утверждаем, что оба этих механизма приложимы к регуляции экспрессии генов у других организмов, в том числе у эукариот. [c.143]

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]

Обратимся теперь к роли репрессоров и активаторов транскрипции в регуляции жизненного цикла бактериофага лямбда (X). Зрелая вирусная частица состоит из линейной двухспиральпой молекулы ДНК (48 кЬ), упакованной в белковую оболочку. Существует два пути развития вируса он может разрушить клетку-хозяина или он может стать ее комнонентом (отсюда и название- умеренный). При литическом пути развития происходит полное выражение (экспрессия) фаговых генов, что приводит к лизису бактерии и образованию примерно 100 вирусных частиц потомства. В другом случае развитие фага X может пойти по пути лизогенизаиди клетки, когда его ДНК становится ковалентно связанной с ДНК клетки-хозяина в строго определенном месте (сайт-специфи-ческая интеграция). Этот процесс рекомбинации, в котором участвует кольцевая молекула ДНК фага мы обсудим ниже (разд. 30.16). Когда ДНК фага интегрирует с ДНК клетки-хозяина, большинство фаговых функций выключается. Фаговая ДНК в таком состоянии называется профагом, а клетка-хозяин, содержащая профаг-лг/зо-генной бактерией. Нрофаг реплицируется [c.120]

Итак, регуляция активных генов осуществляется с помощью различных регуляторных белков-репрессоров и активаторов транскрипции. С физической точки зрения наиболее интересным свойством этих белков является их способность у.чнавать специфические нуклеотидные последовательности ДНК. Установлено, что в комплексе с регуляторными белками сохраняется обычная -подобная конформация ДНК. Узнавание белками их специфических связывающих мест на ДНК основывается на прямом чтении белком последовательности оснований в узкой и/или широкой бороздках ДНК. Специфичность связывания обеспечивается образованием большого числа водородных связен и других слабых взаимодействий между функциональными группами белка и основаниями ДНК. Одна и та же последовательность оснований может быть прочитана как со стороны узкой, так и со стороны широкой бороздки ДНК. Однако характер и пространственное расположение функциональных групп оснований — потенциальных доноров и акцепторов водородных связей— в узкой и широкой бороздках ДНК значительно отличаются. Поэтому часто говорят о двух каналах передачи информации. В узкой бороздке ДНК атомы 02 пиримидинов и N3 пуринов могут служить в качестве акцепторов водородных связей, в то время как 2-аминогруипа гуанина часто является донором водородной связи. Важной особенностью структуры ДНК является пространственная эквивалентность положений всех этих акцепторных групп для пуриновых и пиримидиновых оснований, находящихся в одной и той же полинуклеотидной цепи. Кроме того, атомы N3 пурина и 02 пиримидина в каждой паре оснований связаны осью симметрии второго порядка. Поэтому при чтении текста со стороны узкой бороздки ДНК АТ- и ГЦ-пары легко узнать, в то время как АТ- и ТА-пары различить трудно, так как оии несут геометрически эквивалентные группы сходной химической природы. [c.290]

NodD Консервативен, активатор транскрипции, синтез конститутивен [c.318]

Транскрипция локусов рРНК усиливается за счет включения дополнительных промоторов и действия белковых активаторов транскрипции данных локусов. В результате всех этих событий количество рибосом в клетке увеличивается во много раз. [c.73]

Система Y2H включает в себя два гибридных белка приманку (bait) - X-AD и хищника (ргеу) - Y-DBD, каждый из них, в свою очередь, построен из двух половин белков X или Y, взаимодействие между которыми исследуется, а также одного из двух доменов активатора транскрипции DBD или AD (рис. 49, а). Кроме того, интегральной частью системы Y2H является ген-репор-тер, находящийся под контролем промотора, активируемого фактором транскрипции с доменами AD и DBD. Если белки X и Y взаимодействуют между собой, то их димеризация будет сопровождаться сближением ассоциированных с ними доменов, что приведет к образованию гетеродимера с активностью исходного фактора транскрипции и активацией гена-репортера, экспрессию которого легко обнаружить фенотипически, например, по ферментативной активности кодируемого этим геном белка. Плаз-миду- приманку и плазмиду- хищника вводят в гаплоидные клетки дрожжей, относящиеся к разным типам спаривания, а и а, скрещивание между которыми приводит к образованию диплоидных штаммов, содержащих обе плазмиды. [c.356]

С помощью аналогичного подхода можно изменять специфичность и самих факторов транскрипции, что удалось продемонстрировать с помощью гибридных а-субъединиц РНК-полимеразы Е. соИ. В этих опытах объединяли N-концевую часть основной а о-субъединицы с С-концевой последовательностью а32-субъединицы, которая обеспечивает распознавание РНК-поли-меразой Е. соИ промоторов генов теплового шока. Полученный гибридный белок после объединения с минимальным ферментом РНК-полимеразы, не содержащим а-субъединицу, придавал ему способность инициировать транскрипцию на гибридных промоторах, составленных из консенсусных (-35)-последовательности а32-зависимых промоторов и (-Ю)-последовательности промоторов а о [181]. Путем замены в молекуле РНК-полимеразы Е. соН а-субъединицы дикого типа на гибридную а-субъединицу, которая содержала С-концевой домен а-субъединицы В. subtilis получали фермент, регулируемый активатором транскрипции этой бактерии [182]. [c.380]

Рис 2 17 Репрессор X как активатор транскрипции. Аминокислотные остатки репрессора, которые взаимодействуют с полимсрачой и стимулируют ее активность, расположены вдоль спирали 2 и в области поворота, соединяющею спирали 2 и 3 [c.59]

Если структура репрессора нам известна хотя бы частично, го о структуре РНК-полимеразы мы не знаем практически ничего. Идея о том, что репрессор действует как активатор транскрипции благодаря белок-белковым контактам,-лишь первый шаг в интерпретации всего механизма. Все ли белки Е. соИ, активирующие полимеразу, связываются с одним и тем же ее участком Каким образом эти контакты помогают полимеразе связаться с ДНК и начать транскрипцию Эти вопросы привлекают широкий интерес, поскольку недавно было обнаружено, что аминокислотные последовательности двух субъединиц РНК-полимеразы Е. oli в значительной степени гомологичны последовательностям субъединиц эукариотических РНК-полимераз [11]. [c.129]

Сперматогенез, т.е. процесс образования спермы из герминальных стволовых клеток, протекает в семенниках у млекопитающих и у дрозофилы сходным образом. Важным этапом этого процесса является активация транскрипции массы семенник-специфичных генов перед двумя делениями мейоза, механизмы которой остаются непонятными. В ходе наших исследований у дрозофилы был обнаружен район хромосомы, содержащий пять генов, экспрессирующихся только в семенниках. При этом гены, составляющие этот район, оказались неродственными между собой, что является новым типом кластерной организации генов. Предполагается, что в описываемом районе генома находятся функционирующие в генеративной ткани самцов дальнодействующие регуляторы транскрипции - активатор транскрипции (энхансер) и элементы, препятствующие распространению влияния активатора на соседние гены (инсуля-торы). На этой модельной системе мы исследуем механизмы транскрипционной активации семенник-специфичных генов. С этой целью изучаются промоторные области генов, входящих в кластер, дальнодействующие транскрипционные регуляторы (энхансеры и инсуляторы), вероятно, присутствующие в кластере, а также состояние хроматина в кластере. [c.40]

К кластеру с обеих сторон примыкают гены, экспрессирующиеся во всех тканях взрослых мух. обозначая, таким образом, вероятные границы семен- шк-специфичного домена. Можно предположить, что элементы, расположенные на границах этого домена, проявляют свойства инсуляторов, т.е. способны защищать гены кластера от влияния активаторов транскрипции, расположенных вче его и работающих в других тканях и органах, либо, наоборот, ограждать внешние гень от гипотетического активатора, находя- [c.44]

Указано также положение 55-рДНК в IGS, хотя это и несущественно для данного опыта. Гибридный ген. содержащий предполагаемый активатор транскрипции длиной 190 п.н. на 5 -конце межгенного спейсера или не содержащий его, включали непосредственно в хромосому дрожжей или вводили в клетку в составе реплицирующейся плазмиды. За транскрипцией гена следили по образованию Т7-подобной рРНК. [c.35]

Активатор транскрипции дрожжей G N4 осуществляет положительную регуляцию экспрессии генов, участвующих в биосинтезе аминокислот он близкородствен и взаимозаменяем с факторами семейства APl-Jun млекопитающих (разд. 8.7.г). G N4 имеет всего один домен активации, состоящий из 88 аминокислот с общим зарядом —16 и расположенный в центральной части последовательности из 281 аминокислоты. Рецепторы кортикостероидных гормонов тоже имеют кислые домены активации. У рецептора крысы есть всего один кластер отрицательно заряженных аминокислот вблизи N-конца, рецептор человека содержит еще один кислый домен на С-конце. Регулятор транскрипции Dro.sophila, кодируемый геном bed, тоже содержит кислый домен активации (разд. [c.134]

Замена в векторах pSV-серии промотора ре вируса SV40 на промотор и усилитель транскрипции из длинного концевого повтора ДНК провируса саркомы Рауса или других ретровирусов приводит к тому, что в ряде культур клеток увеличивается эффективность транскрипции генов at, neo, gpt и, как следствие, повышается частота образования соответствующих стабильных трансформантов. Причем для разных усилителей характерен свой специфичный спектр культур клеток, на которых проявляется их роль активатора транскрипции. [c.349]

Во-вторых, промотор, находящийся в 3 LTR провируса, может направлять транскрипцию соседних генов хозяина. Более того, мощные усилители транскрипции провируса также могут активировать транскрипцию разных (даже удаленных) генов хозяина, включая онкогены. Избежать подобного эффекта удалось, разработав самоинактивирующиеся ретровирусные векторы. Промотор и активатор транскрипции ретровируса расположены в области U3 обоих вирусных LTR (см. рис. 14.38). Для вируса жизненно важной является область U3 в 5 LTR провируса, так как с этого промотора транскрибируется геномная РНК, вирусная РНК содержа единственный участок иЗ в 3 -концевой части молекулы и при обратной транскрипции область иЗ копируется в 5 LTR провируса. В самоинактивирующихся ретровирусных векторах с помощью рестриктаз делетируют основную часть области иЗ в 3 LTR для удаления промотора и усилителя транскрипции. В такой вектор можно поместить целевой ген с любым подстроенным к нему промотором (рис. 14.47). После трансфекции упаковывающих клеток гибридная ДНК интегрируется в хромосомную ДНК, и с провируса транскрибируется как вирусная геномная РНК (с делецией в области иЗ [c.412]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология