Комплекс промоторный

Несмотря на индивидуальность набора регуляторных элементов у структурных генов эукариот, каждый из них имеет промоторный участок (ТАТА-бокс, или бокс Хогнесса) из восьми нуклеотидов, включающий последовательность ТАТА последовательность ССААТ (САТ-бокс) участок из повторяющихся динуклеотидов G (ОС-бокс). Эти элементы находятся на расстоянии 25, 75 и 90 п.н. от сайта инициации соответственно (рис. 3.23). Транскрипция структурного гена эукариот начинается со связывания с ТАТА-боксом фактора транскрипции ПО (TFIID), который представляет собой комплекс по крайней мере из 14 белков. Затем с TF1ID и участками ДНК, примыкающими к ТАТА-бок-су, связываются другие факторы транскрипции, [c.46]

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]

Оказавшись на промоторе, РНК-полимераза образует с ним так называемый закрытый промоторный комплекс, в котором ДНК сохраняет двуспиральную структуру, В закрытом комплексе РНК-полимераза еще не способна к синтезу РНК. Этот комплекс нестабилен и легко диссоциирует при повышении ионной силы. [c.138]

Простейший механизм репрессии заключается в стерическом блокировании репрессором присоединения РНК-полимеразы к промотору. Такой механизм имеет место в тех промоторах, в которых участок связывания репрессора перекрывается с участком связывания РНК-полимеразы. Простейший механизм активации заключается в том. что белок-активатор присоединяется к промотору рядом с РНК-полимеразой и за счет непосредственного контакта с ней облегчает образование открытого промоторного комплекса. Дискуссионными являются механизмы действия тех белков-регуляторов, которые присоединяются к ДНК на значительном расстоянии от РНК поли-меразы. Ниже рассмотрено несколько наиболее хорошо изученных примеров, иллюстрирующих различные принципы регуляции промоторов. [c.144]

А — продукт гена-регулятора (R) — неактивная форма репрессора, неспособная связываться с оператором (О) промоторный участок (Р) открыт происходит транскрипция структурных генов (Е, D, С, В, А). Б — в присутствии коре-прессора образуется активный комплекс корепрессор — репрессор, связывающийся с оператором и закрывающий промотор транскрипции не происходит [c.120]

В биосинтезе РНК на матрице ДНК можно выделить несколько стадий, которые в целом составляют цикл транскрипции. Они подробно изучены у прокариот. Первая стадия транскрипции — инициация включает взаимодействие VYiK-полимеразы с матрицей ДНК. РНК-полимераза может связываться с любым участком ДНК, при этом образуется неспецифический лабильный межмолекулярный комплекс. В результате серии актов ассоциации—диссоциации, т. е. последовательного образования и распада межмолекулярных комплексов РНК-полимеразы со случайными фрагментами в полинуклеотидной последовательности ДНК, образуется промоторный участок, имеющий последовательность нуклеотидов, узнаваемых РНК-полимеразой. В области промоторного участка сначала образуется закрытый стабильный комплекс ДНК с РНК-полимеразой. Затем происходит локальная денатурация ДНК, в результате чего РНК-полимераза получает прямой доступ к азотистым основаниям ДНК. Наращивание молекулы РНК (элонгация) происходит в результате перемещения РНК-полимеразы вдоль ДНК путем присоединения очередного рибонуклеотида, комплементарного тому дезоксирибонуклеотиду ДНК, который в данный момент находится в области активного центра РНК-полимеразы. Рибонуклеотиды присоединяются к З -ОН-концу последовательно, один за другим, в соответствии с матрицей ДНК. Скорость элонгации в клетках Е. oli при 37 °С составляет 45 — 50 нуклеотидов в 1 с. Тер-минацию синтеза РНК вызывает определенная последовательность нуклеотидов в ДНК — терминатор, или стоп-сигнал. Как только синтез [c.354]

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]

Молекула ДНК-зависимой РНК-полимеразы Е. соИ состоит из четырех субъединиц—двух идентичных (а-субъединицы) и еще двух — близких по размеру, но не идентичных (Р-и Р -субъединицы). Для осуществления полимеразной функции должен образоваться холофермент—комплекс так называемого кор-фермента, т. е. собственно РНК-полимеразы, с дополнительным белковым фактором (ст-фактор), способствующим более прочному связыванию полимеразы со специфической промоторной последовательностью ДНК. Бактерии продуцируют множество различных ст-факторов, каждый из которых функционирует в роли регулятора, модулирующего промоторную специфичность РНК-полимеразы. Появление различных ст-факторов коррелирует во времени с запуском различных комплексных программ экспрессии определенного набора генов в прокариотических системах, таких, как развитие [c.83]

Процесс синтеза РНК, изображенный на рис. 39.3, включает связывание РНК-полимеразного комплекса с ДНК-матрицей в промоторной области. Вслед за этапом инициации синтеза РНК высвобождается ст-фактор и происходит элонгация синтеза РНК в направлении 5 - 3 антипараллельно матричной цепи ДНК. Фермент полимеризует рибонуклеотиды в определенной последовательности, отражающей структуру кодирующей цепи в соответствии с принципом комплементарности. В ходе реакции высвобождается пирофосфат. И в прокариотических, и в эукариотических организмах полимеризация РНК начинается обычно с пуринового рибонуклеотида. [c.83]

В гл. 39 дано определение промотора как такого участка последовательности гена, с которым должна связываться РНК-полимераза, чтобы начать транскрипцию с соответствующего сайта. Промоторные последова ельности точно определяют, где РНК-полимераза начнет транскрипцию. Решение вопроса о том, ко1 ла (или как часто) такая транскрипция должна происходить, представляет собой более сложную и значительно менее понятную проблему. Как показано в гл. 39, два отдельных фрагмента ДНК в комплексе со специфическими связывающимися белками определяют именно эти где и когда . В предельном случае, когда транскрипция находится на нулевом уровне, вопросы где и когда не имеют особого смысла, поскольку транскрипция не начинается вовсе. Поэтому сигнал типа где является потенциальным сигналом, не имеющим смысла в том случае, если сигнал когда принимает значение не сейчас . Как показано в гл. 38, в хроматине ядра можно выделить как достаточно обширные транскрипционно-неактивные области (конститутивно или факультативно), так и области потенциально-активного хроматина. Кроме того, как отмечалось [c.123]

Диксон и др. высказали предположение, что более легкое присоединение РНК-полимеразы к прилегающему промоторному участку в. присутствии комплекса САР—сАМР обусловлено, вероятно, тем, что-этот комплекс способствует дестабилизации G -богатых участков между местами связывания САР и полимеразы [39]. После того как открытый комплекс уже образуется, полимераза должна (как это следует из рис. 15-4) еще передвинуться на небольшое расстояние вдоль цепи ДНК к стартовой точке синтеза мРНК- [c.207]

Циклическая аденозннмонофосфорная кислота (цАМФ, см. с. 42) стимулирует работу генов на уровне транскрипции и служит химическим триггером транскрипции. Транскрипция начинается, когда комплекс цАМФ с белком-рецептором активирует некоторый промоторный участок ДНК в начале оперона. РНК-полимераза присоединяется к активированному промоторному участку и затем перемещается вдоль цепи ДНК, организуя синтез мРПК. Комплекс цАМФ-рецептор не содействует транскрипции прн наличии специфического белка-репрессора. Циклическая АМФ может стимулировать транскрипцию ряда различных оперонов. [c.289]

Присоединение молекул флавоноида активирует белковый продукт NodD, по-видимому, вызывая его конформационное изменение. Далее комплекс флавоноид—NodD связывается с промоторным участком генов образования клубеньков, называемым ио -блоком. Этот участок расположен перед всеми генами образования клубеньков, кроме гена nodD, и запускает их транскрипцию. [c.319]

Синтез белка у прокариот регулируется главным образом на уровне транскрипции ДНК, т. е. на уровне образования мРНК. Транскрипция группы метаболически связанных между собой генов регулируется путем присоединения (или отделения) особого белка-репрессора к операторному участку ДНК. Оператор и группа связанных друг с другом генов вместе составляют оперон. Транскрипция такой группы генов может индуцироваться специфическим питательным субстратом, например лактозой. Лактоза может связывать репрессор и вызывать тем самым его отделение от оператора. Благодаря этому разрешается транскрипция генов, кодирующих белки, необходимые клетке для использования лактозы в качестве источника углерода и энергии. Некоторые опероны имеют также промоторный участок, содержащий регуляторную частъ-так называемый САР-участок последний предназначен для связывания комплекса, образованного белком, активирующим катаболитный ген (САР), и сАМР. Этот комплекс, формирующийся при отсутствии в среде глюкозы, дает возможность РНК-полимеразе присоединиться к месту инициации транскрипции генов, ответственных за катаболизм лактозы. [c.961]

РНК транскрибируется только с одной цепи ДНК-ма-трицы. Для осуществления этого процесса цепи ДНК должны быть локально расплетены в данном участке. Минимальный фермент начинает транскрипцию на расплетенных цепях ДНК открытого промоторного комплекса. По мере передвижения фермента вдоль матрицы и роста цепи РНК область локального расплетения цепей движется вместе с ним. [c.135]

Мы точно не знаем, какая особенность последовательности ДНК в пределах этой границы необходима для узнавания РНК-полимеразой. Поскольку стартовая точка далеко не всегда попадает в эту область, можно заключить, что от геометрии комплекса зависит, в каком месте происходит инициация. Возможно, когда фермент связывается слева от стартовой точки, комплекс способен вытягиваться по направлению хода транскрипции. Блок ТАТА всегда расположен внутри промоторной области его особое значение для транскрипции подтвердилось в опытах с введением двух мутаций в ген, кодирующий ко-нальбумин у цыпленка. Замена Т в третьей позиции блока Хогнесса на G приводит к возникновению мутации, сильно ослабляющей транскрипцию гена. Эффект этот обусловлен не просто изменением состава пар оснований, так как замена, приводящая к появлению А, оказывает такое же действие (при этом только изменяется ориентация пары Т—А). Следовательно, важное значение имеет, видимо, точная последовательность блока ТАТА. Как было показано, этой области достаточно для инициирования транскрипции in vitro. Об этом свидетельствует тот факт, что последовательность положения от — 32 до — 12, относящаяся к области поздних генов транскрипционной единицы аденовируса, встроившись в различные участки ДНК бактериальной плазмиды, способна инициировать транскрипцию на расстоянии 30 п. н. от места своего включения. [c.150]

ТАТААТ-так называемый Прибнов-бокс) и — 35 (ТТОАСА). Мутации, влияющие на промоторную активность, почти всегда либо локализованы в этих участках, либо изменяют расстояние между ними. Считается, что области — 10 и — 35 промоторов узнаются белком а, необходимым для точной инициации транскрипции. После узнавания промотора в нативной закрытой спирали ДНК холофермент РНК-полимеразы образует открытый комплекс , в котором произошло плавление небольшого участка спирали из 16-18 п.н. Этот район помечен на рис. 15.3. В него входит нуклеотид +1 матричной цепи и часть Прибнов-бокса. [c.171]

Аналог лактозы, способный индуцировать экспрессию Ьас-оперона и не являющийся в то же время истинным субстратом Р-галактозидазы, можно назвать нерасходуемым индуктором. Добавление лактозы или нерасходуемого индуктора к культуре бактерий, выращиваемой на плохо утилизируемом источнике углерода (например, сукцинате), вызывает незамедлительную индукцию ферментов La -onepoHa. Небольшие количества лактозы или индуктора способны проникать в бактериальную клетку и в отсутствие пермеазы. Молекулы репрессора, как связанные с операторным локусом, так и находящиеся в свободном виде в цитоплазме, обладают сродством к молекулам индуктора. Связывание индуктора с молекулой репрессора, прикрепленной к операторному локусу, вызывает конформа-ционные изменения структуры репрессора и приводит к диссоциации комплекса с ДНК. Если к этому моменту ДНК-зависимая РНК-полимераза уже связана с кодирующей цепью в промоторной области, то начинается транскрипция. Образующаяся при этом полицистронная мРНК имеет на 5 -конце последова-тельнос ть, комплементарную кодирующей цепи оператора. Таким образом, индуктор дерепрессирует La -onepoH и обеспечивает возможность транскрипции структурных генов Р-галактозидазы, галакто- [c.113]

Приведу несколько примеров. Одним из первых регуляторных белков был фактор транскрипции РНК-полимеразой П1, открытый Д. Брауном (США) и названный им TFIIIA. Он специфически связывается с промоторной областью генов, транскрибируемых РНК-полимеразой П1, и обеспечивает затем их непрерывную транскрипцию. Интересно, что гистон Н1 препятствует связыванию TFIIIA и блокирует транскрипцию. Однако если комплекс [c.169]

РНК-полимеразы осуществляют последовательное наращивание цепи РНК, используя в качестве субстратов рибонуклеозидтрифосфаты (NTP) и одну из двух нитей ДНК в качестве матрицы. Синтез РНК начинается с присоединения молекул РНК-полимеразы к специальным участкам ДНК - промоторам, определяющим специфические места инициации транскрипции (DeHaseth et al., 1998). Присоединение РНК-полимеразы Е. соИ, содержащей а , к промотору завершается расплетанием 10-15 пар оснований двойной спирали ДНК с образованием так называемого открытого промоторного комплекса, способного к инициации синтеза РНК. [c.113]

При добавлении NTP к открытому промоторному комплексу РНК-поли-мераза синтезирует и тут же высвобождает набор коротких РНК длиной от 2 до 8 нуклеотидов, не теряя прочных контактов с ДНК-матрицей. Переход от этой стадии абортивного синтеза к стадии элонгации сопровождается существенными структурными перестройками комплекса, в результате которых прочность комплекса значительно возрастает (Mooney et al., 1998). Транскрипционный комплекс на стадии элонгации отличается поразительной стабильностью, позволяющей РНК-полимеразе, не покидая матрицы, синтезировать молекулы РНК длиной до 10 н. в случае бактерий и до 106 н. - в случае эукариот (Landi k, 2001). [c.113]

Планируем мы также исследования структуры центра узнавания и открывания промоторов и механизмов превращения промоторного транскрипционного комплекса в элонгационный. Для этого предполагается использовать, в частности, развиваемый в нашей лаборатории метод формаль-дегидных сшивок. Результаты этих исследований скоро получат солидную структурную базу, так как в ближайшее время ожидается публикация структуры холофермента Т. aquati us (С. Дарст, частное сообщение). [c.119]

Второй принцип, показанный на рис. 5.5, — мутации не распространяются вверх от гена. 5 -граница находится вблизи сайта начала транскрипции или лидерного интрона (некодирующая последовательность между L- и V-кодирующими участками, рис. 4.5). Тому есть очень важная причина, так как в этом участке находятся регуляторные последовательности (промоторный, или Р-район), которые определяют связывание РНК-полимеразного комплекса, инициацию транскрипции и образование мРНК. [c.140]

Модификация операторно-промоторного участка ДНК фага лямбда в составе специфического комплекса с РНК-полимеразой Es heri hia oli 11 Докл. АН СССР. 1981. Т 260. С. 753-756. [c.185]

У грамположительных бактерий, как и у грамотрицательных, транскрипция осуществляется мультисубъединичным ферментом РНК-полимеразой, имеющим формулу /З/З ссг (см. 3.2). а-Фактор в этом комплексе определяет специфичность связывания кор-фермента РНК-полимеразы с промоторными участками на молекуле ДНК. В отличие от Е. соН в клетках В. subtilis обнаружено большое разнообразие а-факторов (табл. 10.5), которые обусловливают узнавание каждым типом холофермента специфичной промоторной последовательности на ДНК. [c.262]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология