Гистоны специфическое

Репликация, транскрипция и трансляция ядерного генома. У эукариот генетическая информация, содержащаяся в ядре, распределена между хромосомами. Каждая хромосома — это нитевидная структура, содержащая ДНК, основные белки особого типа, называемые гистонами и группу негистоновых белков, которые, вероятно, играют какую-то роль в регулировании функции генов. В неделящемся, или интерфазном, ядре каждая хромосома сильно выгнута и имеет толщину всего 20-30 нм поэтому ее нельзя увидеть с помощью светового микроскопа. Интерфазное ядро содержит ядрышко — органеллу, богатую РНК и связанную со специфическим участком хромосомы — ядрышковым организатором. Ядрышковый организатор содержит множество копий генов, определяющих структуру рибосомальных РНК ядрышко служит местом синтеза высокомолекулярного РНК-предшественника, из которого затем путем расщепления образуются основные типы молекул РНК, входящих в состав цитоплазматических рибосом. Эти РНК, а также матричные РНК, синтезируемые в других участках хромосом, выходят через ядерные поры в цитоплазму, где происходит сборка рибосом и синтезируется основная масса клеточного белка. [c.48]

Температуру плавления спиралей повышают все факторы, стабилизирующие вторичную структуру ДНК, и, наоборот, понижают те факторы, которые ослабляют связи между специфическими парами нуклеотидов и делают молекулу лабильной. К первым следует отнести полиамины, гистоны, основные красители, ко вторым — мочевину, низкую ионную силу раствора, кислую и щелочную среды. [c.9]

В настоящей книге подробно не описываются отдельные типы белковых веществ, основное внимание здесь уделено ферментным белкам. О двух главных группах — растворимых (очень часто простых) и сложных белках — упоминается очень коротко. По своим свойствам и функциям растворимые белки очень разнообразны, иногда это просто питательные вещества для растущих тканей. Значительная часть этих белков наделена специфической биологической активностью — ферменты, антитела, гормоны и др. Важнейшие группы белков, относящиеся к растворимым,— это белки сыворотки крови, белки молока, яиц, растительные протеины, а также протамины и гистоны. [c.37]

В опухоли Уокера фторурацил подавляет включение меченного по углероду аргинина в гистоны и в нерастворимые в кислотах ядерные белки [43]. Подавляется также специфическая активность микросомных и цитоплазматических белков. [c.193]

Репликация, транскрипция и трансляция геномов органелл. В хлоропластах и митохондриях ДНК представлена небольшими двухцепочечными молекулами, обычно кольцевыми, и не связана с гистонами. Таким образом, генетическая информация органелл содержится в структурах, весьма сходных с хромосомами прокариот, хотя и значительно меньших по размерам. В каждой органелле имеется множество копий ДНК (до 40—50 в некоторых хлоропластах). Кроме того, хлоропласты и митохондрии содержат аппарат транскрипции и трансляции, включая специфические для органелл рибосомы, которые меньше цитоплазматических 808-рибосом и близки по величине к 708-рибосо-мам прокариот. Синтез белка в органеллах ингибируется хлорам нико-лом и некоторыми другими антибиотиками, подавляющими этот процесс и у прокариот, но не влияющими на синтез белка в цитоплазме эукариотической клетки. Таким образом, хлоропласты и митохондрии обнаруживают ряд важных черт фундаментального сходства с прокариотическими клетками. Митохондрии обладают еще одной особенностью, характерной для клеток, но не для других компонентов клетки они образуются путем деления предсуществующих органелл. Это продемонстрировано также в отношении многих типов хлоропластов у водорослей. У высших растений зрелые хлоропласты развиваются из более простых структур — пропластид на стадии пропластид и происходит воспроизводство этих органелл. [c.49]

Гистоны обладают сильно основным характером, в них обнаруживается большой избыток катионных групп (табл. 7 и 14), а также поразительно высокое содержание амидных групп. Причина этого явления представляет известный интерес. Возможно, что клетка вырабатывает гистоны или другие белки для выполнения ряда различных функций и что проявление каждой данной функции связано с определенным соотношением между катион-ными и анионными группами, которое регулируется изменением числа амидных групп (см., однако, [70]). Таким путем под влиянием специфических амидаз нуклеопротеины могут приобретать более или менее выраженный анионный характер. [c.231]

Можно лишь рассуждать о том, будет ли справедливым суждение, обратное этому принципу гены, регуляторные участки которых организованы в нуклеосомы, не могут экспрессироваться. Предположим, что образование нуклеосом происходит независимо от последовательности в любом участке ДНК, из которого специально не удалены гистоны. Тогда в отсутствие специфических регуляторных белков промоторы, усилители транскрипции и другие регуляторные участки будут организованы с помощью гистоновых октамеров в такое состояние, в котором они, возможно, не могут быть активированы. (Доказательств существования какого-либо белка, способного удалять гистоны с ДНК, нет.) [c.392]

Согласно другому варианту при связывании гистонов с ДНК происходит складывание молекул гистонов таким образом, что гуанидиновые или КН 2-остатки оказываются в состоянии нейтрализовать фосфатные группы ДНК, т. е. выполнять одну из своих основных структурных функций. Некоторые авторы считают, что гистоны образуют мостики между цепями ДНК Существует предположение, что некоторые гистоны специфически связаны с ДНК таким образом, что они способствуют спирализации ее цепей [c.456]

В некоторых дифференцированных клетках, где полностью подавлена транскрипция, встречаются специфические основные белки, частично или полностью заменяющие гистоны. Так, в эритроцитах птиц гистон HI частично заменен на сходный с ним гистон Н5. В сперме рыб гистоны заменены на протамины. Прота-мины — это белки длиной около 35 а, о., а которых представлена основными остатка.ми, главным образом аргинина. Протамины принципиально отличны от гистонов, так как не образуют нуклеосом и плотно упаковывают ДНК иным способом. [c.238]

Существование гиперчувствительных к нуклеазам свободных от нуклеосомных гистонов участков в промоторной и регуляторной областях — обязательный признак активного или потенциально активного в данных клетках гена. Отсутствие гистонов в этих участках может быть обусловлено различными механизмами. Во-первых, некоторые специфические последовательности ДНК, та-лне, как полиёА поли dT, не способны в силу некоторых причин (например, излишней жесткости) сворачиваться в нуклеосомную структуру. Такие свободные от гистонов области гомополимеров найдены, в частности, в промоторных областях некоторых дрожжевых генов, и их присутствие существенно для активного состояния этих генов. Другим механизмом может быть связывание специфических белков с регуляторными участками ДНК, что препятст- [c.256]

По своему существу аффинная хроматография — это особый тип адсорбционной хроматографии. В отличие от того, что было описано в гл. 6, адсорбция здесь осуществляется за счет биоспецифп-ческого взаимодействия между молекулами, закрепленными на матрице, т. е. связанными в неподвижной фазе, и комплементарными к ним молекулами, подлежащими очистке или фракционированию, поступающими, а затем элюируемыми с подвижной фазой. Биоспеци-фическое взаимодействие отличается исключительной избирательностью, а зачастую и очень высокой степенью сродства между партнерами. Оно лежит в основе множества строго детерминированных процессов, протекающих в организме. В качестве примеров можно назвать взаимодействия между ферментами и их субстратами, кофакторами или ингибиторами, между гормонами и их рецепторами, между антигенами и специфическими для них антителами, между нуклеиновыми кислотами и специфическими белками, связывающимися с ними в процессе осуществления своих функций (полимераза.мп, нуклеазами, гистонами, регуляторными белками), а также между самими нуклеиновыми кислотами-матрицами и продуктами их транскрипции. Наконец, многие малые молекулы (витамины, жирные кнслоты и др.) специфически связываются со специальными транспортными белками. [c.339]

Какие еще белки кроме гистонов обнаруживаются в клеточных ядрах Методом электрофореза в полиакриламидном геле было установлено, что в ядрах клеток НеЬа содержится около 450 компонентов, большинство из которых присутствует в небольших количествах (<10 000 молекул в расчете на одну клетку) и не обнаруживается в цитоплазме [302]. К наиболее кислым белкам относится большое число ферментов, включая РНК-полимфазу. Кроме того, в ядрах содержатся 1) определенные репрессоры генов, в основном не идентифицированные, 2) бел ки, связывающие гормоны, и 3) многие другие белки [303]. Наряду с ядерными белками, которым уделяется обычно основное внимание, определенную роль в регуляции фенотипического выражения генов играет также мало исследованный класс небольших ядерных РНК. Молекулы этой РНК длиной от 65 до 200 нуклеотидов могут стимулировать транскрипцию специфических генов, связываясь с комплементарными участками ДНК. Таким образом, информация, транскрибированная с одного участка хромосомы, может оказывать влияние на процессы, протекающие на другом участке или на другой хромосоме [303а]. [c.304]

Смежные мультиплетные гены кодируют генные продукты, например рибосомальную РНК и гистоны. Многократное повторение (без слияния) структурного гена, приводящее к специфическим новым генам, является известным эволюционным процессом. Смежные мультиплетные гены [582, 583] кодируют генные продукты, например рибосомальную РНК или гистоны [487]. В случае рибосо-мальной РНК преимущество по сравнению с одиночным геном оче- [c.229]

В некоторых белках встречаются многократные повторения коротких последовательностей. Повторения коротких последовательностей обнаружены в так называемых периодических белках (145, 593], к которым относятся коллаген, кератин шерсти, гистоны, тропомиозин, липопротеин А1 человека и понижающий точку замерзания гликопротеин антарктической рыбы. Для последнего белка повторяющимся звеном во всей последовательности является А1а-ТЬг-ТЬг. В некоторых случаях периодичность может отражать специфические особенности соответствующей ДНК [593] в других случаях структурные особенности (образование тройной спирали коллагена, показанной на рис. 5.6, характерное присоединение тро-помиозина к нитевидному актину и гистона к двойной спирали ДНК) могли возникнуть под воздействием отбора. [c.232]

В некоторых белках происходит ацетилирование а-аминогрупп и е-аминогрупп остатков лизина. Субстраты ацетилирования различаются по размеру от меланоцит-стимулирующего гормона (76) до цитохрома с и гистонов, В гистоне IV из тимуса теленка ацетилируются а-аминогруппа концевого остатка серина и боковой радикал Lys-16. Были выделены специфические ацетилазы, использующие в качестве молекулы-донора ацетил-СоА. Следует [c.545]

Негистоновые белки содержат не основные, а кислотные остатки. НГБ очень гетерогенны. Их м. м. варьируют от 10 000 до 150 000. Они разнообразны функционально. Свойства и строение НГБ изучены еще недостаточно, но несомненно их участие в регуляции генов. Способность НГБ стимулировать синтез РНК в бесклеточной системе зависит от состояния их фосфорилирования. Сформулирована гипотеза, согласно которой ген включается присоединением негистоиового белка к специфическому участку ДНК, репрессированному гистоном. НГБ фосфорилируются и приобретают отрпцательные заряды. Позтому они отталкивают также отрицательно заряженную ДНК и покидают ее вместе с положительно заряженными гистонами. Остается свободный участок ДНК, способный к транскрхшции. [c.297]

Плазматические мембраны нейронов и мембраны некоторых не нейрональных клеток содержат специфические рецепторы (рецепторы ЫОР), которые связывают N0 вначале с низким, а затем с высоким сродством. Было показано, что рецепторы с высоким сродством образуют кластеры и вместе со связанным ЫОР попадают в клетку при эндоцитозе и транспортируются внутри клетки частично к лизосомам (где происходит их деградация), частично к ядру. При их поглощении нервным окончанием рецептор и ЫОР переносятся путем ретроградного аксонального транспорта. Подобные процессы могут происходить и при других типах гормональной регуляции и поэтому КОР служит своеобразной моделью гормонов и факторов роста. Механизм действия ЫОР в клетке не изучен. В ответ на действие ЫОР наблюдалось фосфорилирование белка и поэтому было постулировано участие в этом процессе сАМР-зависимой протеинкиназы. Идентифицировано несколько субстратов КОР-активированного фосфорилирования (среди них тирозингидроксилаза, рибосомальный белок 56, гистоны Н1 и НЗ и не-гистонные ядерные белки), но не показана связь между этими процессами и физиологической функцией МОР. [c.326]

В результате проведенных исследований было установлено, что в молекулах ДНК бактериофагов почти все последовательности нуклеотидов уникальны, т. е. встречаются один раз. В ДНК бактерий большинство генов также уникальны, но некоторые последовательности (кодирующие транспортные и рибосомные РНК) повторяются по нескольку раз. В геноме эукариотов уникальные последовательности нуклеотидов, т. е. структурные гены, несущие информацию о структуре специфических белков, составляют около 60% ДНК. Остальную часть ДНК составляют повторяющиеся последовательности. От 10 до 25% генома животных представлено умеренно повторяющимися последовательностями. Они являются структурными генами продуктов, необходимых ктетке в больших количествах. Это гены рибосомных и транспортных РНК, белков гистонов, отдельных цепей иммуноглобулинов. Они, как правило, расположены в ДНК в виде тандемных повторов, т. е. друг за другом, один ген отделяется от другого спейсером (от англ. spa er — промежуток). В группу умеренно повторяющихся последовательностей входят также участки ДНК, выполняющие регуляторные функции. Кроме того, в ДНК эукариот встречаются часто повторяющиеся последовательности (10 —10 раз). В основном это сате-литная ДНК, обнаруживаемая в центромерных областях хромосом, участвующая, по-видимому, в спаривании и расхождении хромосом. [c.178]

Ацетилирование и деацетилирование гастонов. Это важный фактор регуляции генной активности. Оказалось, что фермент гистон-ацетилаза ассоциирована с фактором ТАФ (гл. 28). Ацетилирование проходит по терминальному остатку лизина в полипептидной цепи гистона. В результате ацетилирования положительный заряд белка уменьшается и сродство гистона к отрицательно заряженной ДНК снижается. Это может привести к разрушению нуклеосом и деблокированию транскриптона. Деацетилирование гистонов приводит к противоположному эффекту. Специфические ацетилаза и деацети-лаза ассоциированы с белками инициации транскрипции. [c.473]

Ядро в клетках грибов и водорослей представляет собой четко оформленное образование, окруженное мембраной. На некоторых стадиях деления клеток мембрана исчезает. При делении клеток в ядрах появляются специфические образования — хромосомы. Хромосомы содержат дезоксирибонуклеиновую кислоту, связанную с белками — гистонами в виде нуклеопро-теидных нитей. Толщина этих нитей около 19 ммк. [c.114]

ВОЗМОЖНОСТЬ изучать функции ядрышек. Ядрышко составляет до 35% обш ей массы ядра и содержит около 40% общего белка и 30% или более общей РНК ядра. Ранние радиоавто-графические исследования, проведенные Голдштейном и Мику [23], Вудсом [59] и другими, показали, что хотя ядрышко обладает некоторой способностью к синтезу РНК, большая часть ядерной РНК синтезируется в хроматине. Это заключение подтверждено результатами исследований биохимической активности изолированных ядрышек, которые обладают лишь ограниченной способностью к синтезу РНК [43]. В то же время ядрышко способно к синтезу белка и фактически именно в нем в основном и синтезируется ядерный белок [2, 3]. Одним из классов белков, синтезируемых в ядрышке, как указывалось выше, являются гистоны. По-видимому, механизм их синтеза сходен с описанным выше механизмом синтеза белка, в котором РНК декодируется рибосомами. Об этом свидетельствует тот факт, что синтез гистонов ингибируется пуромицином — специфическим ингибитором связанного с рибосомами синтеза белка, а также актиномицином D — специфическим ингибитором зависящего от ДНК синтеза РНК. Возможно, в ядрышке имеются рибосомы для сборки молекул гистона более детальная информация о природе механизма синтеза гистонов пока отсутствует. [c.40]

Вопрос о том, содержит ли хроматин нуклеинат гистона или же какое-либо другое специфическое соединение гистона с нуклеиновой кислотой, еще окончательно не разрешен. При экстракции зобной железы водой и последующем центрифугировании экстракта с большой скоростью из железы был получен нуклеопротеид, нерастворимый в изотонических солевых растворах [288]. Этот нуклеопротеид получил название генопротеина Т. Тредполагают, что как растворимый в солевых растворах нуклеопротеид, так и нерастворимый предобразованы в клетках железы. [c.264]

Метилирование различных химических соединений происходит при участии специфических метнлтрансфераз, или трансметилаз (К.Ф.2.1.1). Предполагается, что метилирование является процессом, регулирующим проницаемость мембран и механизмы трансляции. Интенсивно изучается метилирование гистонов в связи с предположением об их регуляторной роли в процессе транскрипции. [c.113]

Рассмотрим ген, который активирован (или репрессирован) путем связывания с ДНК какого-то специфического регуляторного белка и (или) каким-то изменением структуры хроматина. Каким путем это конкретное состояние будет унаследовано дуплицированными хромосомами дочерних клеток, образовавшихся в результате деления Если во время репликации все белки отделяются от ДНК, специфическое состояние должно заново устанавливаться в каждом цикле клетки. Однако возможно, что определенный механизм сегрегации используется для того, чтобы передать информацию о состоянии экспрессии генов. Одна возможность заключается в том, что специфическая структура может быть увековечена путем сегрегации и дупликации в процессе репликации ДНК. Например, образец, формально эквивалентный полунуклеосом-ной сегрегации, показан на рис. 29.20 (безотносительно к тому, используется ли такой тип сегрегации самими гистонами). Таким образом, комплекс негистоновых белков может сформироваться на ДНК, затем расщепиться на полукомплексы при репликации и вновь достроиться до полных комплексов на каждом дочернем дуплексе [c.371]

Хроматин. Материал, выявляемый в ядре клеток по способности к специфическому окрашиванию, состоящий из, ДНК гистонных и негистонных белков. [c.317]

Большинство генетических процессов зависит от взаимодействия между молекулами белков, которые одновременно связываются с близлежащими сайтами ДНК. В простейшем случае два сайт-специфических белка, участки связывания которых частично или полностью перекрываются, конкурируют друг с другом за место на спирали ДНК (рис. 9-15, А). Например, белок-репрессор может подавлять транскрипцию гена, блокируя связывание активирующего белка с ДНК. Однако белки могут и помогать друх другу более прочно удерживаться на ДНК. Такое кооперативное связывание может происходить как между двумя различными молекулами белка (рис, 9-15, Б), так и между двумя копиями молекул одного типа. В последнем случае белки, как правило, связываются по типу все или ничего и образуют на ДНК кластеры При повышении концентрации этих белков, их связывание с ДНК резко возрастает (рис. 9-15, В). В качестве примера кооперативно связывающихся белков такого типа можно привести спираль-дестабилизируюгций белок, белок гее А (гл. 5) и гистон Н1. [c.106]

Наиболее изученные структурные белки хромосом - это несомненно гистоны, которые имеются только в эукариотическвх клетках. Количество их в клетках столь велико, что у эукариот принято делить белки, связывающиеся с ДНК, на два класса гистоны и негистоновые белки хромосом. Комплекс обоих классов белков с ядерной ДНК клеток эукариот известен под названием хроматин. Гистоны присутствуют в таких огромных количествах (около 60 млн. молекул каждого типа на клетку по сравнению с 10000 на клетку для типичного сайт-специфического белка), что их общая масса в хромосоме примерно равна содержанию ДНК. [c.110]

Первое доказательство биологической значимости сайтов, сверхчувствительных к нуклеазе, было получено в экспериментах с вирусом 8У40. Его хромосома помимо кольцевой ДНК содержит гистоны, продуцируемые клеткой-хозяин ом. В составе этой хромосомы имеется участок длиной 300 нуклеотидных пар, который свободен от нуклеосом и быстро разрушается под воздействием ДНКазы . Этот участок расположен очень близко от последовательностей ДНК, с которых начинается как репликация ДНК вируса, так и синтез его РНК. Здесь же локализуются и несколько сайт-специфических ДНК-связывающих белков, которые защищают лишь небольшой участок этой молекулы, по-видимому, совершенно лишенный нуклеосом, от нуклеазной деградации. Аналогичным образом, многие участки хроматина в клетке, обладающие гиперчувствительностью к ДНКазе, расположены в регуляторных областях генов (рис. 9-25) в клетках, где эти гены активны, таких сайтов больше, нежели в других клетках. Полагают, что за удаление нуклеосом ответственны сайт-специфические ДНК-связывающие белки, которые принимают участие в регуляции эукариотических генов (см. рис. 9-27). [c.113]

ДНК эукариот тесно связана с большим количеством гистонов, которые служат для образования множества повторяющихся частиц, содержащих белки и ДНК и называемых нуклеосомами. Нуклеосомы обычно упакованы вместе в регулярную структуру — фибриллу, имеющую диаметр 30 нм. Однако в областях ДНК, содержащих гены, гистоновый октамер, образующий каждую нуклеосому, должен конкурировать с разнообразными сайт-специфическими белками за участки связывания на ДНК. Такие участки, на которых нуклеосома замещена ДНК-связывающими белками, обычно выявляются как области более активной транскрипции ДНК. [c.118]

Как и следовало ожидать при наличии в цикле ряда критических точек, можно вьщелить определенные белки (хотя их очень немного), синтез которых резко ускоряется на специфических стадиях цикла (см. рис. 13-8). Например, гистоны. необходимые для построения нового хроматина, синтезируются с высокой скоростью только в 8-фазе это, видимо, относится и к некоторым белкам аппарата репликации ДНК. [c.399]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология