ДНК-геномы транскрипция

Рис. 21.3. Генетическая карта ретровирусного вектора, несущего два гена. Транскрипция терапевтического гена (Ген X) контролируется 5 -LTR-промотором, транскрипция селективного маркерного гена (Neo ) — внутренним промотором (р). 3 -LTR содержит сигнал полиаденилирования. - последовательность, ответственная за упаковку.

Эффективность инициации яа разных про.моторах, их сила , существенно различается если с некоторых промоторов инициируется всего одна-две молекулы РНК за период деления клетки, то с других (например, с промоторов генов рибосомных РНК) инициация происходит раз в одну-две секунды. Частота, с которой инициируется транскрипция при насыщающей концентрации субстратов, зависит главным образом от равновесной константы образования закрытых промоторных комплексов и константы скорости превра- [c.138]

Казалось бы, что на рубеже 70-х гг. молекулярная биология достигла определенной степени завершенности были установлены структура [1347] и механизмы репликации ДНК, провозглашена центральная догма экспрессии гена (транскрипция, трансляция), выяснены основные аспекты регуляции активности гена. В этот период главным объектом молекулярно-генетических исследований были микроорганизмы. Переход к эукариотам (включая человека) встретился с дополнительными проблемами и трудностями, и кроме того, существовавшие в то время методы не позволяли рассчитывать на получение принципиально новых результатов. Стремительный прорыв в развитии молекулярной генетики в начале 70-х гг. стал возможен благодаря появлению нового экспериментального инструмента-рестрикционных эндонуклеаз. Был открыт путь для широкомасштабного получения генных продуктов (физиологически значимых белков) и для генетического манипулирования с различными организмами. Наши знания о структуре и функции генетического материала у эукариот, включая человека, заметно пополнились. Новые, совершенно неожиданные факты, имеющие как теоретическое, так и практическое значение, были открыты в разных областях, таких, как действие гена, популяционная генетика, эволюция и генетическая консультация, включая пренатальную диагностику (разд. 4.3 и 9.1). Достигнутые успехи заставили ученых задуматься об этической стороне манипулирования с человеческим зародышем, об опасности возникновения возбудителей в процессе генно-ин-женерных исследований. Многие из этих вопросов были подняты самими учеными, активно работающими в данной области. В настоящее время большинство исследователей считает, что опасения, касающиеся [c.122]

Специфические механизмы регуляции экспрессии генов удалось установить благодаря сочетанию генетического и биохимического анализа ряда генетических функций, таких, как способность утилизировать альтернативные источники углерода, синтезировать определенные аминокислоты и другие метаболиты. Как отмечалось в гл. 7 и 8, генетическое картирование мутаций, влияющих на определенную метаболическую цепь, свидетельствует о том, что вовлеченные в нее гены часто располагаются в геноме в виде кластеров. Группировка функционально связанных между собой генов в кластеры, транскрипция каждого из которых инициируется на общем промоторе, позволяет осуществлять координированный контроль экспрессии этих генов. Транскрипция кла- [c.169]

Когда делеция захватывает дистальную часть гена, транскрипция не нарушается до тех пор, пока проксимальные 80 п.н. остаются интактными. Транскрипция прекращается, если делеция затрагивает эту область. Таким образом, правая граница промотора, расположенная по ходу транскрипции, находится около положения 80. [c.155]

Поздние гены Транскрипция инициируется вPf (между 7 и 5) и продолжается через все поздние гены [c.212]

В данном случае активацию нельзя объяснить вставкой промотора, так как последний должен находиться до гена, транскрипция которого усиливается, а последовательность должна иметь правильную ориентацию (от 5 к 3 ). Следовательно, активация объясняется, по-видимому, присутствием энхансеров в длинных концевых повторах ретровирусов (см. гл. 39 и 41). [c.360]

Активация ассоциированных с ДНК белков, которые инициируют генную транскрипцию [c.84]

Как сравнение аминокислотных последовательностей, так и мутационный анализ гормон-акцеп-торных промоторов выявили необходимые для гормональной регуляции короткие палиндромные последовательности, находящиеся на разном расстоянии перед сайтом начала транскрипции. Гены, транскрипция которых регулируется одними и теми [c.74]

Синтез белков зависит от активности соответствующих генов (транскрипция), устойчивости матричной РНК (у прокариотов полупериод ее жизни составляет несколько минут, а у эукариотов— несколько часов и даже дней), количества и функциональной активности рибосом. Скорость деградации белка определяется прежде всего его природой. Есть белки, которые (благодаря своей структуре или локализации в клетке) могут функционировать в течение нескольких недель и месяцев. Другие оказываются очень хорошими субстратами протеаз и поэтому живут лишь десятки минут или несколько часов. [c.52]

Механизм транскрипции у вируса гриппа уникален, поскольку предусматривает специфическую кооперацию вирусных и клеточных факторов. Здесь мы имеем дело с вирусом, содержащим негативный РНК-геном, транскрипция которого осуществляется вирусной РНК-зависимой РНК-полимеразой, функционально сходной с РНК-транскриптазами других вирусов с негативной РНК, в том числе и парамиксовирусов. Однако в отличие от них [c.458]

Разорванные гены, транскрипция н процессинг РНК [c.166]

Гормоны щитовидной железы, подобно стероидам, индуцируют синтез белков путем активации механизма генной транскрипции (см. рис. 44.1). По-видимому, именно таков механизм, посредством которого Т, усиливает общий синтез белка и обеспечивает положительный азотный баланс. Здесь вновь проявляется любопытная связь между двумя группами гормонов, оказывающих влияние на рост ти-реоидными гормонами и гормоном роста. Т3 и глюкокортикоиды повышают уровень транскрипции гена гормона роста, увеличивая тем самым образование последнего. Это объясняет классическое наблюдение, согласно которому в гипофизе животных с дефицитом Тз отсутствует гормон роста. Аналогичным образом можно трактовать некоторые общие анаболические эффекты Т3. Очень высокие концентрации Тз подавляют синтез белка и обусловливают отрицательный азотный баланс. [c.191]

РИС. 6-15. Некоторые механизмы контроля метаболических реакций. На всех приведенных в книге рисунках модуляция активности фермента аллостерическими эффекторами, а также модуляция активности генов (транскрипция и трансляция) обозначается пунктирными линиями, отходящими от соответствующего метаболита. Линии заканчиваются знаком минус в случае ингибирования идерепрессиии знаком плюс в случае активации и депрессии. Кружки соответствуют прямому действию иа ферменты, а квадратики — репрессии или индукции синтеза ферментов. (Подобная схема представлена в работе [66а].) [c.64]

Были рассмотрены три группы эукариотических генов, транскрипция которых осуществляется разными РНК-полимеразами при участии белковых факторов, взаимодействующих с характерными для каждой группы регуляторными элементами. Однако кроме них существуют еще гибридные системы транскрипции, в которых, по-видимому, одновременно могут использоваться способы регуляции, представленные в каждом из рассмотренных типов транскрипции. Так, РНК-полимераза П1 транскрибирует гены faлыx ядерных РНК (см. гл. VHI) типа U6, а также гены 7SK РНК неизвестной функции, хотя те и другие не содержат внутренних промоторов и, напротив, на 5 -конце несут ряд элементов, характерных для систем транскрипции с помощью РНК-полимеразы П. [c.212]

Для получения ретровирусного вектора полноразмерную ДНК ретровируса встраивают в плазмиду, с помощью эндонуклеазного расщепления удаляют большую часть гена gag и гены pol и env, оставляя 5 "-концевой участок гена gag и 5 - и 3"-LTR, а затем рядом с / -областью встраивают терапевтический ген, транскрипция которого будет контролироваться 5"-LTR-промотором при необходимости можно встроить и маркерный селективный ген с собственным промотором (рис. 21.3). Такая конструкция позволяет экспрессировать оба клонированных гена, На основе этой схемы созданы различные ретровирусные векторы. Максимальный размер ДНК-вставки, которую может переносить ретровирусный вектор, - примерно 8 т. п. н. [c.488]

Пунктирными линиями обозначены пути регуляции активности ферментов аллосте-рическими эффекторами, а также активности генов (транскрипция и трансляция). Знак минус указан в случае ингибирования и репрессии. Знак плюс - в случае активации и репрессии. Кружки соответствую прямому действию на ферменты, квадратики - репрессии или индукции синтеза ферментов. [c.461]

Кроме того, если вирус, входя в клетку-хозяина, блокирует синтез макромолекул, то не блокирует ли таким же-образом глиальная мРНК макромолекулярные синтезы в нейронах Если это так, то каковы здесь временные отношения [27] В связи с этими вопросами возникла настоятельная необходимость дальнейшего изучения процессов дупликации генов, транскрипции и трансляции на> протяжении клеточного цикла в культурах in vitro,, в отсутствие и в присутствии вирусной инфекции [1]. [c.24]

Это несколько изменяет наше представление о клетке основанное на данных морфологии. Действительно, в морфологическом плане фаза М выглядит как динамичный период со сменой различных подфаз (профазы, метафазы, анафазы и телофазы), в то время как ннтеркинез внешне представляется периодом покоя из-за исчезновения видимых хромосом. Все это заставило нас обратиться к внутренней геометрии эукариотических клеток, основанной на динамической модели процессов репликации генов, транскрипции и трансляции, развер-тывающихся на протяжении клеточного цикла [Г. [c.60]

На рубеже 70-х гг. XX в. молекулярная генетика достигла определенной завершенности в своем развитии были установлены структура и механизм репликации ДНК, провозглашена центральная догма экспрессии гена (транскрипция, трансляция), выяснены основные аспекты регуляции активности гена. Главным объектом исследования в то время служили микроорганизмы. Существовавпше в тот период методы не позволяли серьезно продвинуться в изучении строения геномов эукариот, в том числе и генома человека. Стремительный прорыв в молекулярной генетике в 70-е гг стал возможен благодаря появлению новых экспериментальных подходов — использованию рестрикционных эндо-нуклса.3 и становлению нового направления в молекулярной генетике — генной инженерии. С помощью этих методик были открыты совершенно неожиданные факты, имеющие теоретическое и практическое значение в областях знаний, связанных с действием генов. Это относится к генетическому консультированию, включая нрена-та7П>ную диагностику, к развитию новых подходов в изучении проблем эволюции и популяционной генетики. Эти же успехи заставили ученых задуматься об этической стороне манипулирования с человеческим зародышем, [c.65]

Много данных и о связи действия цитокининов с синтезом белка. Обработка кинетином стареющих листьев не только задерживает раснад белка, но и увеличивает его образование. Показано, что под влиянием цитокииннов возрастает количество всех видов РНК. Воз можно влияние цитокининов на уровне транскрипции. В исследовани ях 0. Н. Кулаевой с сотрудниками показана прямая стимуляция пo . влиянием цитокинина активности выделенного хроматина. Поскольку новообразование белков-ферментов закодировано в генбме клетки, то это позволяет предположЕ ть осуществление гормональной регуляции на уровне гена (транскрипция) или на уровне рибосом (трансляция). Возможно, что фитогормоны, подобно гормонам животных организмов, регулируют дифференциальную активность генома и тем самым влияют на новообразование соответствующих белков-ферментов. [c.257]

Согласно ей одиночные цепи ДНК служат матррщами при синтезе комплементарных молекул (репликация). Далее смысловая цепь ДНК конкретного гена служит матрицей для синтеза точного транскрипта (пре-мРНК) соответствующего гена (транскрипция). Затем следует процесс созревания матричной РНК (процессинг), при котором происходит модификация молекулы и сплайсинг. Описанные события происходят в ядре клетки (рис. IV. 16). Зрелая иРНК выходит в цитоплазму, где на рибосомах осуществляется процесс перевода информации, записанной в последовательности иРНК, в аминокислотную последовательность соответствующего белка (трансляция). [c.73]

На уровень продукции белка, детерминируемого клонированным геном, большое влияние оказывает эффективность транскрипции кодирующей последовательности этого гена. Транскрипция ДНК осуществляется ферментом РНК-полимеразой. В клетке Е. oli находится около 3 тыс. молекул этого фермента. РНК-полимераза Е. oli является сложным белком, состоящим из несколоких разных субъединиц /3 (156 кДа), /3 (151 кДа), (37 кДа) и о (молекулярная масса различна для разных типов а-субъединиц). Субъединицы в молекуле фермента агрегированы без образования ковалентных связей. Наименее прочно в этом комплексе связана а-субъединица. Специфической фер- [c.142]

Поскольку промоторная и операторная последовательности перекрываются, связывание репрес-сора с оператором мещает связыванию РНК-полимеразы с промотором, что приводит к блокированию транскрипции структурных генов. Транскрипцию оперона можно ивдуцировать, если блокировать связывание репрессора с оператором (рис. 3.69). Такое блокирование происходит при связывании одного из [5-галактозидов с той или иной субъединицей репрессора, что уменьщает сродство последнего к оператору. После отсоединения репрессора от промотра полимераза может связаться с промотором и инициировать транскрипцию оперона. [c.175]

Открытие основных компонентов систем транскрипции и трансляции послужило важным стимулом в изучении механизмов регуляции этих процессов. В 1961 г. Ф. Жакоб и Ж. Моно опубликовали схему регуляции синтеза белков на уровне транскрипции при помощи регуляторных белков, а в 1966 г. У. Гилберт и Б, Мюллер-Хилл впервые выделили такой белок. Кроме того, оказалось, что РНК-полимераза сама является регулятором генной активности (Р. Б. Хесин. 1962—1966). Эти работы привели к открытию основных регуляторных генетических элементов — промоторов и терминаторов транскрипции. [c.7]

Два фермента обеспечивают высокую избирательность инициации синтеза ДНК, ограничивая инициацию репликации только ориджином. Это топоизомераза I и РНКаза Я, избирательно гидролизующая РНК в составе гибридных дуплексов с ДНК-Действие этих фер.ментов направлено против гибридных ДНК—РНК-участков, которые могут случайно образоваться на ДНК при транскрипции и послужить затравками для начала синтеза ДНК. Возможная роль в этом процессе РНКазы Н очевидна она способна непосредственно гидролизовать РНК во всех таких участках. Что касается роли топоизомеразы I, то необходимо отметить, что гибриды ДНК— РНК образуются лишь в том случае, если ДНК сверхспирализована (образование гибридного дуплекса снимает часть избыточной энергии сверхспирализации), причем сверхспирализована достаточно сильно, чтобы локальные нарушения нормальной вторичной структуры ДНК могли способствовать гибридизации с РНК- Топоизомераза I может релаксировать сверхспиральную ДНК лишь в том случае, если она сверхспирализована отрицательно и достаточно сильно, т. е. в условиях, способствующих возникновению на ДНК упомянутых локальных нарушений вторичной структуры. Таким образом, можно думать, что одна из функций этого ( рмента состоит в поддержании нормальной вторичной структуры ДНК, препятствующей ее гибридизации с РНК и образованию затравки. В мутантах Е. oli по РНКазе Н (ген rnh) или по топоизомеразе I (ген [c.62]

Транскрипцию генов рибосомных РНК, тРНК и большинства генов, кодирующих белки, обеспечивают молекулы РНК-полимеразы, содержащие главную а-субъединицу (молекулярная масса у Е. oli 70 кД, у Вас. subtilis— 43 кД). На несколько тысяч молекул РНК-полимеразы, имеющихся в бактериальной клетке, приходится примерно тысяча молекул главной а-субъединицы. В меньших количествах имеются минорные а-субъединицы, используемые для транскрипции ограниченного числа генов (см. раздел 3 этой главы). Набор минорных а-субъединиц у разных бактерий неодинаков. По размеру они меньше главной а-субъединицы. Сравнение нуклеотидных последовательностей генов разных а-субъединиц свидетельствует о том, что все они произошли от одного предкового гена. [c.135]

Образование петель постулировано и при репрессии арабинозного оперона агаВАО. Репрессоро.м этого оперона является белок, кодируемый геном агаС. В отсутствие арабинозы АгаС-белок, являющийся димером, репрессирует агабЛО-оперон, а в присутствии арабинозы превращается в активатор, который активирует этот оперон. Кроме того, АгаС-белок как в присутствии, так и в отсутствие арабинозы умеренно репрессирует транскрипцию своего собственного гена, в результате чего концентрация АгаС-белка поддерживается на постоянном уровне. [c.151]

Особая а-субъединица участвует в транскрипции ряда генов, ответственных за метаболизм азота. К ним относятся ген, кодирующий глутаминсинтетазу, и гены, контролирующие фиксацию атмосферного азота. Про.моторы этих генов не содержат обычных для других промоторов последовательностей —10 и —35 . Вместо них имеются участки гомологии, центры которых расположены в поло- кениях —11 и —21 . Поэтому неудивительно, что эти промоторы ле используются РНК-полимеразой, содержащей главную сигма-субъединицу, а . Транскрипцию этих промоторов обеспечивает одна из минорных а субъединиц, о ", кодируемая геном rpoN. Однако для функционирования промотора гена глутаминсинтетазы белка а недостаточно. Необходим еще ДНК-связывающийся белок, называемый NRi. Перед промотором имеется пять участков его связывания наибольшее сродство NR, проявляет к двум отдаленным участка.м. Эти последовательности необходимы для активации промотора при низких концентрациях NRi и не обязательны при высоких. Если эти последовательности отодвинуть на тысячу пар нуклеотидов от промотора, они продолжают обеспечивать активность промотора. Предполагается, что белок NR взаимодействует с РНК-поли.меразой, расположенной на промоторе. Посадка NRi на ДНК облегчает это взаимодействие, сопровождаемое, по-видимому, образованием петли ДНК- [c.153]

Промотор гена глутаминсинтетазы замечателен не только те.м, что он регулируется с участием минорной сигма-субъединицы и нуклеотидных последовательностей, удаленных на большие расстояния от старта транскрипции, но и тем, что действие регуляторного белка. модулируется не путе.м связывания лигандов-эффекторов, которыми могли бы быть глута.мин или глутаминовая кислота, а путем хи.мической модификации — фосфорилирования и дефосфо-рилирования NR,,— осуществляемой несколькими ферментами, реагирующими на обеспеченность клетки источниками азота. [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология