Активация транскрипции

В том случае, когда гены являются индуцируемыми, по-видимо-му, должен существовать механизм, включающий в себя взаимодействие регуляторных молекул со специфическими последовательностями ДНК. Примером индуцируемых генов являются гены, регулируемые стероидными гормонами. По-видимому, индукция происходит эа счет связывания комплекса гормона и специфического белка-рецептора с регуляторной последовательностью ДНК, что приводит к резкой активации транскрипции. [c.417]

Для интерпретации активирующего действия комплекса САР—-сАМР были предложены две модели. В одной из них предполагается, что САР—сАМР, связанный с ДНК, взаимодействует непосредственно с РНК-полимеразой, что облегчает образование так называемого открытого комплекса фермента с промоторной областью ДНК. При этом исходят из того, что РНК-полимераза сама по себе эффективно образовать такой комплекс не может. Другая модель построена на представлении о том, что САР—сАМР при связывании изменяет структуру самого промотора, который после этого оказывается способным взаимодействовать с РНК-полимеразой. Имеется ряд аргументов в пользу каждой из этих моделей, и не исключено, что активация транскрипции САР-бел-ком в различных оперонах может осуществляться разными способами. [c.183]

Участвует в кратковременной активации транскрипции протоонкогена fos (и других генов) факторами роста. В виде димера связывается с симметричной последовательностью ДНК (указан лишь сайт связывания мономера) [c.194]

Основные эффекты эстрогенов и прогестинов обусловлены их способностью присоединяться к внутриклеточным рецепторам. Образующийся гормон-рецепторный комплекс связывается со специфическими участками хроматина или ДНК, что приводит к изменению скорости транскрипции специфических генов. Большинство данных по этому вопросу было получено при изучении механизма, с помощью которого эстрадиол и прогестерон стимулируют транскрипцию генов яичного белка птиц (в частности, генов овальбумина и кональбумина). Точный механизм гормональной активации транскрипции генов интенсивно изучается. [c.243]

Экспрессия определенной совокупности генов лежит в основе структурно-функциональной организации любой специализированной клетки многоклеточного организма. Неудивительно, что при функциональной активации нервной системы, например во время обучения, наблюдается интенсификация процессов синтеза РНК и белков в клетках мозга. Сейчас интенсивно изучается вопрос о том, в какой мере происходящие при обучении изменения в экспрессии генов связаны с процессом фиксации и какова молекулярная природа этого процесса, включают ли эти изменения активацию транскрипции ранее молчащих генов или они ограничены чисто количественными сдвигами в уровне экспрессии генов. [c.385]

Интересно, что повышенная чувствительность к ДНКазе I появляется до того, как происходит активация транскрипции, т. е. связанная с нею активная конформация хроматина не является следствием уже идущей транскрипции, но предшествует таковой. Другой интерес- [c.163]

Деконденсацию хроматина прн транскрипции можно также наблюдать с помощью светового микроскопа на политенных хромосомах дрозофилы. Такие хромосомы содержатся во многих тканях личинок насекомых. Политенные хромосомы дрозофилы состоят примерно из 1000 нитей ДНК, лежащих рядом друг с другом таким образом, что гомологичные участки соседствуют и образуют поперечные полоски. Политенные хромосомы соответствуют интерфазному хроматину. Каждый функциональный домен в политенной хромосоме представлен Б виде диска, содержащего плотно-упакованную ДНК. Диски разделены менее плотными междисковыми участками. Чередование дисков и междисков образует характерную строго постоянную картину, причем крупные генетические перестройки проявляются в видимых изменениях хромосом. В ходе индивидуального развития личинок картина дисков и междисков несколько меняется. Но особенно ярко изменения транскрипционной активности хроматина политенных хромосом проявляются при индукции генов. Такая индукция достигается, например, при нагревании личинок (так называемый тепловой шок) или при введении гормона насекомых экдизона. При активации транскрипции происходит резкая деконденсация хроматина в определенных дисках и образуются так называемые пуфы. В пуфах можно обна- [c.252]

Так заканчивается профаза первого деления мейоза. Вслед за этим исчезают ядерная оболочка, ядрышко и начинается перемещение бивалентов в экваториальную плоскость клетки. У некоторых животных объектов в профазе I выявляются хромосомы типа ламповых щеток, что связано с активацией транскрипции хромосом. [c.196]

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]

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]

Как показывают исследования in vitro, стероиды в физиологических и фармакологических концентрациях ингибируют синтез цитокинов, однако не затрагивают существенно их функции. Более выражено влияние стероидов in vivo после их введения наблюдается снижение продукции ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-6 и ИЛ-10, ФНОа и ИФу. Это может быть обусловлено различными механизмами 1) связыванием с потенциальными глюко-кортикоид-чувствительными элементами в области промотора генов цитокинов (ИЛ-4, ИЛ-6 или ИЛ-10) 2) ингибированием факторов активации транскрипции ИЛ-2, ИЛ-8 и ФНОа путем их прямого связывания или 3) ускоренным расщеплением мРНК (ИЛ-1 и ИЛ-3). Основными следствиями этих эффектов являются угнетение активации Т-клеток (в равной мере Тх1- и Тх2-кле-ток субпопуляции D4 ), а также подавление активности клеток моноцитарно-макрофагальной системы. [c.406]

Внедрение мобильного элемента внутрь гена или около гена вызывает разные эффекты. Во многих случаях происходит инактивация гена, напри-мер нарушается образование нормальных транскриптов в результате терминации вблизи сайтов полиаденилирования в одних ДКП или, наоборот, инициации в других ДКП (рис. П9, б). При интеграции в район промотора на 5 -фланге гена. мобильный элемент может резко активировать экспрессию гена, обеспечивая транскрипцию с собственного промотора. Однако активирующее влияние элемента может наблюдаться, если направления транскрипции в ДКП и в гене противоположны. Возможно, активация транскрипции и экспрессии гена осуществляется в таком случае благодаря воздействию энхансеров, привно-СИ.МЫХ элементо-м (рис. U9, в). Действительно, в составе ДКП нли тела ряда мобильных элементов находятся нуклеотидные последовательности, ведущие себя как энхансеры, т. е. действующие независимо от ориентации по направлению к транскрипции гена (см. гл. X). [c.230]

Эффективность инактивации белка-репрессора и соответственно активации транскрипции зависит от соотношения между числом молекул репрессора и числом копий промотора. Если концентрация репрессора слишком велика, то транскрипция не инициируется, и наоборот, если молекул репрессора очень мало (даже при том, что их больше, чем копий промотора), то транскрипция может идти и в отсутствие индукции. Про такие промоторы говорят, что они текут . Чтобы осуществлять строгий контроль таких регулируемых систем, разработаны разные стратегии. Например, ген репрессора и соответствующий промотор помешают в две разные плазмиды, присутствующие в клетке в разном числе копий это позволяет поддерживать нужное соотношение между числом молекул репрессора и числом копий промотора. Обычно ген репрессора находится в малокопийной плазмиде, число ее копий в клетке не превышает 8, а промотор - в мультикопийной плазмиде с 30-100 копиями на клетку. Ген репрессора может быть локализован и в хромосомной ДНК, находясь в ней в единственном числе, что позволяет поддерживать низкую концентрацию репрессора. В системах, использующих /ас-промотор, можно получить /ос-репрессор в значительно большем количестве, если заменить /ас/-ген его мутантной формой /дс/ч, что приводит к уменьшению протекания промотора, т. е. к снижению уровня транскрипции клонированного гена без индуктора. [c.108]

Применение стероидов является причиной снижения числа лимфоцитов, особенно Тх-клеток популяции С04. Стероиды ингибируют пролиферацию Т-клеток и подавляют синтез ИЛ-2. Чувствительность В-клеток к воздействию стероидов менее выражена, однако длительное применение этих гормонов приводит к достоверному снижению числа иммуноглобулинов всех изотипов. Стероидные гормоны подавляют синтез цитокинов, связываясь с гормоночувствительными участками в области промотора соответствующих генов, а также в результате ингибирования факторов активации транскрипции мРНК цитокинов. [c.493]

В случае 1ас-оперона взаимодействие репрессора и САР-белка обусловливает характерную картину экспрессии гена. Как отмечалось выше, в присутствии лактозы аллолактоза разъединяет репрессор и ДНК. Однако этого оказывается недостаточно для активации транскрипции 1ас-оперона. в связи с тем. что его промотор лишь отдаленно напоминает консенсусную последовательность промоторов Е. соИ и, следовательно, обладает очень слабым сродством к РНК-полимеразе. Для транскрипции с этого промотора необходимо, чтобы его связывание с РНК-полимеразой было дополнено присоединением САР-белка на участке, расположенном прямо перед промотором (рис. 10-14). Такая же ситуация характерна для промоторов многих генов, участвующих в метаболизме Сахаров. [c.187]

Сугцествуют белки-регуляторы, связывание которьгх способствует активации транскрипции, другая группа регуляторных белков, напротив, подавляет транскрипцию. Обгпее воздействие регуляторного элемента зависит от комбинации связавгпихся белков, а для каждого отдельного элемента эффект может меггяться по мере развития клетки. Например, энхансер способен не только активировать, но и подавлять транскрипцию (см. рис. 10-22, Б). Таким образом, первоначальное название, данное этим элементам, не совсем верно отражает их функцию. [c.193]

Механизм действия регуляторных белков на гены в большинстве случаев хорошо не изучен. Известно только, что одного связывания с ДПК для влияния на транскрипцию недостаточно. Папример, у белка gal4 функции связывания с ДПК и активации транскрипции выполняют разные [c.195]

Рис. 10-24. Описание эксперимента, позволяющего выявить в составе белка-активатора а14 у дрожжей, независимые ДНК-связывающие и активирующие транскрипцию домены Функциональный белок-активатор может быть получен при соединении карбоксиконцевой части белка а14 и ДНК-связывающего домена бактериального белка-регулятора (белок 1ехА) методом слияния генов. Полученный таким образом бактериально-дрожжевой гибрид будет активировать транскрипцию дрожжевых генов, если перед этими генами встроить специфический сайт, необходимый для его связывания. А. Нормальная активация транскрипции белком а14. Б Химерный белок-регулятор для проявления своей активности нуждается в сайте ДНК, связывающем белок 1ехА. Аналогичные эксперименты продемонстрировали наличие отдельных доменов

Подобный консерватизм функций не связан с консерватизмом аминокислотной последовательности. Результаты сегсвенирования многих генов, детерминируюгцих регуляторные белки у дрожжей и человека, свидетельствуют о том, что домены, ответственные за активацию транскрипции у этих видов, не обладают явным сходством. Как в клет- [c.197]

Сайленсеры выявляются по активации транскрипции, после того как из клонированного сегмента генома удаляют определенную последовательность. В настоящее время описан целый ряд последовательностей такого типа. Например, сайленсер перед геном овальбумина кур содержит участок связывания глюкокортикоидного рецептора. В присутствии гормона достигается высокий уровень [c.75]

HMG-белки имеют невысокую молекулярную массу. Они обогащены как основными, так и дикарбоновыми аминокислотами. Содержание HMG-белков составляет примерно /ю от содержания гистонов. В ядрах из разных типов клеток оно может варьировать. В данном контексте нас больше всего интересуют белки HMG-14 и HMG-17, для которых были получены данные о возможной роли в активации транскрипции. X. Вайнтрауб (США) показал, что экстракция ядер 0,35 М Na l, которая извлекает HMG-белки, меняет некоторые свойства активного хроматина, которые восстанавливаются при добавлении к хроматину HMG-14 и HMG-17. Г. Диксон (Канада) обнаружил эти белки в составе нуклеосом, освобождавшихся из хроматина на ранних этапах гидролиза нуклеазой, которые, по его данным, были обогащены ДНК тракстипционно активных генов. [c.157]

При повышении температуры эффективность транскрипции гена гроН увеличивается. Это, в свою очередь, вызывает активацию транскрипции генов теплового шока. Следует отметить, что возрастание экспрессии этих генов происходит также при голодании по аминокислотам и под влиянием некоторых повреждающих агентов, таких, как этанол и оксиданты. Пока не ясно, что именно индуцирует экспрессию самого гена гроН. Возможно, что таким сигналом служит появление в клетке определенных низкомолекулярных эффекторов. Недавно показано, что под влиянием оксидантов в клетках синтезируются необычные нуклеозидполифосфаты, такие, как диаденозинтетрафосфат, аде-нозингуанозинтетрафосфат и др. Вероятно, некоторые из них могут образоваться и при тепловом шоке и стимулировать синтез сигма -субъединицы. [c.55]

Анализ сайт-специфических мутантов Syne ho ystis sp. РСС 6803 с мутациями в участке между а-спиралями D и Е белка D1 показал, что длина петли существенна для сборки ФСП и автотрофного роста культуры (Mulo 1997). Кроме того, поскольку обусловленные мутациями модификации D-E петли белка D1 вызывают активацию транскрипции гена psbA, регуляция транскрипции этого гена может определяться не только интенсивностью света и активностью электронного транспорта. [c.143]

Мы уже отмечали, что помимо активации транскрипции своего собственного гена при лизогении (благодаря связыванию с OrI и Or2) репрессор использует Or3, чтобы ограничивать свою собственную концентрацию. Благодаря такому взаимодействию с Or3 концентрация репрессора никогда не превышает уровня, при котором профаг может эффективно отвечать на индуцируюшее воздействие. Избыток репрессора привел бы к подавлению индукции двумя путями. [c.40]

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]

В ходе наших исследований у дрозофилы был обнаружен кластер генов, экспрессирующихся в ходе сперматогенеза. На этой модельной системе мы исследуем механизмы транскрипционной регуляции семенник-специфичных генов. Изучаются как промоторные области генов, входящих в кластер, с целью выявления в них участков, необходимых для транскрипции в семенниках, так и дальнодействующие транскрипционные регуляторы (энхансеры и инсуляторы), вероятно, присутствующие в кластере. Предполагается также исследование состояния хроматина в кластере на разных стадиях сперматогенеза. Мы надеемся, что раскрытие системы активации транскрипции в первичных сперматоцитах у самцов дрозофилы позволит в дальнейшем легче понять механизм транскрипционной регуляции, действующий в ходе образования спермы у млекопитающих и человека. [c.43]

Вместе с тем в поддержании злокачественного статуса клетки могут играть ключевую роль некоторые субъединицы белков ОФ при условии их избытка в клетке. В этой связи внимание привлекают субъединицы 1 и 2 ци-гохром-г-оксидазы, поскольку активация транскрипции генов этих субъединиц часто связана со злокачественным перерождением клетки (см. выше). Важно отметить, что повышение транскрипционной активности гена СОХ-П в опухолях не зависит от изменений в энергетическом балансе злокачественной клетки, но связано с изменением экспрессии некоторых генов, регулирующих клеточный рост и пролиферацию (Patel et al., 1997 Kato, 1999). [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология