Регуляция синтеза белков

Регуляция инициации (регуляция синтеза белка на уровне трансляции) [c.302]

РЕГУЛЯЦИЯ СИНТЕЗА БЕЛКА [c.534]

Клетки живых организмов обладают способностью синтезировать огромное количество разнообразных белков. Однако они никогда не синтезируют все белки. Количество и разнообразие белков, в частности ферментов, определяются степенью их участия в метаболизме. Более того, интенсивность обмена регулируется скоростью синтеза белка и параллельно контролируется аллостерическим путем (см. главу 4). Таким образом, синтез белка регулируется внешними и внутренними факторами и условиями, которые диктуют клетке синтез такого количества белка и такого набора белков, которые необходимы для выполнения физиологических функций. Все это свидетельствует о весьма сложном, тонком и целесообразном механизме регуляции синтеза белка в клетке. [c.535]

Рис. 14.12. Регуляция синтеза белка путем индукции (схема). ГР-ген-регулятор П-промотор ГО - ген-оператор.

Рис. 14.13. Регуляция синтеза белка путем репрессии (схема). Обозначения те же, что на рис. 14.12.

Мы все время обсуждаем вопросы, относящиеся к структуре белков. Наряду со структурой необходимы точные ответы на три вопроса сколько, когда и где Сколько производится данного белка в организме, на какой стадии онтогенетического развития, в каких клетках и тканях Иными словами, определяющее значение имеет регуляция синтеза белков, о которой шла речь в 8.8, Мутации регуляторных генов, мутации, нарушающие ди- [c.560]

Количество определенного фермента в клетке может регулироваться на нескольких уровнях на этапе транскрипции, трансляции, а также в процессе сборки и разрушения ферментного белка (см. рис. 28). В иерархии регуляторных воздействий наиболее сложный механизм, контролирующий количество ферментов в клетке, связан с процессом транскрипции. Специфические химические сигналы могут инициировать или блокировать транскрипцию определенного участка ДНК в иРНК. В случае индукции образованная иРНК участвует в определенной последовательности реакций, называемой трансляцией и заканчивающейся синтезом полипеп-тидных цепей. Регуляция белкового синтеза на уровне трансляции может осуществляться на любом из ее этапов, например на этапе инициации, элонгации и др. Не исключена также возможность изменения времени жизни иРНК под воздействием разных эффекторов, в том числе конечных продуктов метаболических путей. Хотя механизмы регуляции синтеза белка на уровне трансляции еще точно не установлены, ясно, что на этом этапе имеются широкие возможности для регуляции скорости синтеза различных белков. [c.117]

Регуляция синтеза белка [c.470]

Регуляция синтеза белка у прокариот. В 1961 г французские исследователи Ф. Жакоб и Ж. Моно впервые провели фундаментальные исследования индукции генов, кодирующих (З-галактозидазу и связанные с ней ферменты в клетках кищечной палочки Е. соИ. Эти исследования помогли им сформулировать гипотезу об опероне и регуляции синтеза белка в клетках прокариот. [c.471]

Регуляция синтеза белка у эукариот. Это более сложный процесс, так как транскрипция и трансляция происходят в разных компартментах и обеспечиваются большим количеством соответствующих структур. [c.473]

Регуляция синтеза белка осуществляется также на стадии процессинга белка. Модификации новосинтезированных полипептидов осуществляются при помощи соответствующих ферментов, активность которых, в свою очередь, находится под генетическим контролем. К этим модификациям относятся метилирование, фосфорилирование, гликозилирование, а также ограниченный протеолиз. [c.475]

На основании работ по синтезу индуцируемых ферментов у мутантов кишечной палочки совместно с Ж- Л. Моно выдвинул (1961) гипотезу о переносе генетической информации при участии информационной рибонуклеиновой кислоты и о механизме генетической регуляции синтеза белка у бактерий (концепция оперона). [c.187]

Основное направление научных работ—изучение механизма функционирования бактериальных биокатализаторов. Разработал (1950— 1960) теорию переноса генетической информации с ДНК на рибосомы при участии информационной РНК. На основании работ по синтезу индуцируемых ферментов у мутантов кищечной палочки совместно с Ф. Жакобом выдвинул (1961) гипотезу о переносе генетической информации при участии информационной РНК и о механизме генетической регуляции синтеза белка у бактерий (концепция оперона). [c.343]

Трансляционный контроль. Регуляция синтеза белка за счет изменения скорости его трансляции в рибосоме. [c.1019]

Сейчас важнейшей в биохимии и биологии является уже не столь проблема специфичности, сколько проблема регуляции синтеза белка, представляющая громадный интерес с практической точки зрения. Ряд серьезнейших заболеваний (например, рак), судя по всему, связан с нарушением регуляторных механизмов биосинтеза белка. Не приходится уже говорить о том, что покрытие интимных сторон этого процесса позволит целенаправленно регулировать белковый синтез в живой клетке. [c.91]

Рис, 13. Схема регуляции синтеза белка [c.92]

Регуляция синтеза белка, и в том числе самих ферментов, происходит сложным путем. Моно и Жакоб в ряде известных работ обосновали остроумную теорию, объясняющую, каким образом клетка может получить тот [c.188]

Биохимии нуклеиновых кислот, их биосинтезу, регуляции синтеза белков, химическим основам наследственности, строению вирусов и фагов и многим другим проблемам молекулярной биологии посвящено большое число хороших обзоров, издан ряд прекрасных книг отечественных и зарубежных ученых. [c.5]

Соответственно количество ДНК в клетке чрезвычайно инвариантно и даже одинаково во всех клетках высокоорганизованного, сложного организма. Напротив, количество РНК очень переменно, сильно зависит от внешних условий, от питания и т. д. В ДНК зашифрованы состав и структура всех белков клетки. Однако, кроме сведений о структуре белков, важно еще целесообразное задание скорости синтеза каждого белка. Последнее обстоятельство-существенно зависит от взаимодействия клетки с внешней средой, от механизма регуляции синтеза белка. Количество суммарной РНК находится в зависимости от скорости синтеза белков. Существует особый вид РНК, определяющий синтез каждого специфического фермента. [c.428]

Лабораторное занятие 25 Синтез белка. Регуляция синтеза белка. Мутации [c.312]

Синтез белка. Регуляция синтеза белка. Мутации 313 [c.313]

Регуляция синтеза белков в клетках эукариот намного сложнее не характерна прямая субстратная регуляция, так как опероны (транскриптоны) имеют обширные регуляторные зоны структурные гены разбросаны по геному в ядрах дифференцированных клеток эукариот большинство генов находится в репрессированном состоянии все структурные гены делят у эукариот на три группы — гены, функционирующие во всех клетках организма, в тканях одного типа, в специализированных клетках одного типа пространственное разделение процессов — транскрипция в ядре, трансляция в рибосомах. [c.319]

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]

В клетках (как и в пищеварительном канале) нуклеиновые кислоты постоянно подвергаются атаке со стороны различных нуклеаз. Например, существенным фактором в регуляции синтеза белков является разрушение— как правило, довольно быстрое — информационных РНК-Хотя ДНК сама по себе очень устойчива, нуклеазы призваны вырезать поврежденные сегменты из одиночных цепей, что является важной частью процесса репарации ДНК (гл. 15, разд. 3,2). Таким образом, наблюдается активное расщепление полинуклеотидов на мононуклеотиды, гидролизуемые далее фосфатазами до нуклеозидов. Нуклеозиды превращаются в свободные основания под действием нуклеозидфосфорилаз [уравнение (14-52)]. Дальнейший распад цитозина начинается его де- [c.166]

Неожиданно было обнаружено, что фосфатидилсерин-синтетаза Е. oli прочно связывается с рибосомами [128]. Этот фермеит, обеспечивающий включение серина в фосфолипиды (стадия ж на рис. 12-8), ответствен за синтез основных липидных компонентов мембран Е. соИ. Локализация этого важного фермента иа рибосомах, возможно, каким-то образом связана с наличием общей регуляции синтеза белков и липидов. [c.246]

Ярким примером такого рода регуляторных переключений являются события, происходящие в ответ на тепловой шок. Процессы клеточной дифференцировки также сопровождаются включением в Т. новых мРНК, иногда накопленных в цитоплазме заранее, а также изменением скоростей Т. и выключением нек-рых мРНК из Т. Регуляция синтеза белков на Зфовне Т. играет важную роль у всех организмов, включая бактерии, в координации продукции разл. белков в клетке и поддержании их правильных стехиометрич. соотношений (это особенно касается поддержания стехиометрии синтеза субъединиц сложных белков). [c.622]

Обычно считается, что главным способом регуляции синтеза белка у прокариот является регуляция на уровне транскрипции. Действительно, метаболическая нестабильность (быстрый синтез и быстрый распад) мРНК в клетках прокариот обеспечивает практически немедленную смену матриц в зависимости от меняющихся условий среды и потребностей клетки. В то же время, однако, существование полицистронных матриц у прокариот часто требует дифференциального управления активностью отдельных цистронов для осуществления количественно разной и/или разновременной продукции белков, кодируемых одним полинуклеотидом. Кроме того, в ряде случаев накопление неиспользуемых количеств продукта трансляции выгодно использовать для немедленного выключения именно трансляции соответствующей мРНК и тем самым осуществлять очень тонкую подгонку размера продукции и ее потребления в клетке. Во всех известных случаях точкой приложения регуляции на уровне трансляции у прокариот является стадия инициации. [c.233]

Общую теорию регуляции синтеза белка разработали французские ученые, лауреаты Нобелевской премии Ф. Жакоб и Ж. Моно. Сущность этой теории сводится к выключению или включению генов как функционирующих единиц, к возможности или невозможности проявления их способности передавать закодированную в структурных генах ДНК генетическую информацию на синтез специфических белков. Эта теория, доказанная в опытах на бактериях, получила широкое признание, хотя в эукариотических клетках механизмы регуляции синтеза белка, вероятнее всего, являются более сложными (см. далее). У бактерий доказана индукция ферментов (синтез ферментов de novo) при добавлении в питательную среду субстратов этих ферментов. Добавление конечных продуктов реакции, образование которых катализируется этими же ферментами, напротив, вызывает уменьшение количества синтезируемых ферментов. Это последнее явление получило название репрессии синтеза ферментов. Оба явления—индукция и репрессия—взаимосвязаны. [c.535]

Согласно теории Ф. Жакоба и Ж. Моно, в биосинтезе белка у бактерий участвуют по крайней мере 3 типа генов структурные гены, ген-регулятор и ген-оператор. Структурные гены определяют первичную структуру синтезируемого белка. Именно эти гены в цепи ДНК являются основой для биосинтеза мРНК, которая затем поступает в рибосому и, как было указано, служит матрицей для биосинтеза белка. Регуляция синтеза белка путем индукции представлена на рис. 14.12. [c.535]

Моно [Monodl Жак Люсмн (1910— 1976). Французский биокимик и микро-био/10Г Окончил Парижский университет (1934), работал там же (с 1959 г.— профессор). Совместно с Ф. Жакобом высказал гипотезы о переносе генетической информации и механизме генетической регуляции синтеза белка в бактериальных клетках. Разработал теорию роста и развития бактерий, доказал возможность управления этим ростом. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине (1965, совместно с Ф. Жакобом и А. М. Льво- [c.185]

Наиб, крупные достижения М. б. расшифровка структуры белков и нуклеиновых к-т (М. Перутц, Дж. Кевдрю, Дж. Уотсон, Ф. Крик, У. Гилберт) создание адапторной теории белкового синтеза (Ф. Крик) и теории регуляции синтеза белков в бактериях (Ф. Жакоб, Ж. Моно) открытие транспортной и матричной РНК, расшифровка генетич. кода (М. Ниренберг, G. Очоа) открытие обратной транскрипции (X. Темин, Д. Балтимор), прерывистой структуры генов и механизма созревания матричных РНК у эукариот развитие методов генной инженерии (П. Берг, [c.347]

Основные научные работы посвящены изучению ферментов обмена белков и нуклеиновых кислот, энзимологии генетических процессов, цитохимии. Одним из первых доказал существование регуляции синтеза белков на уровне генов. Доказал, что наряду с известным реирессорным механизмом в клетках действует и позитивный механизм регуляции транскринции, основанный на способности белков (в частности, РНК-полимеразы) узнавать определенные нуклео- [c.539]

У высших организмов процессы биосинтеза белка регулируются значительно сложнее. Хотя каждая клетка позвоночного содержит полный геном данного организма, в клетке данного типа экспрессируется только часть структурных генов. Почти во всех клетках высших животньк присутствуют наборы основных ферментов, необходимые для реализации главных путей метаболизма. Однако клетки разных типов, например клетки мышц, мозга, печени, содержат свойственные только им структуры и выполняют только им присущие биологические функции, реализация которых обеспечивается наборами специализированных белков. Например, клетки скелетных мьшщ содержат огромное количество ориентированных миозиновых и актиновых нитей (разд. 14.14), тогда как в печени миозина и актина очень мало. Точно так же клетки мозга содержат ферменты, необходимые для синтеза большого числа различных веществ-медиаторов нервных импульсов, в то время как клетки печени этих ферментов вообще не содержат, Вместе с тем в печени млекопитающих присутствуют все ферменты, необходимые для образования мочевины, тогда как в других тканях этих ферментов нет и они не обладают способностью синтезировать мочевину (разд. 19.15). Кроме того, биосинтез разных наборов специализированных белков должен быть точно запрограммирован в последовательности и времени их появления в ходе строго упорядоченной дифференцировки и роста высших организмов. Пока нам сравнительно мало что известно о регуляции экспрессии генов в эукариотических организмах с их многочисленными хромосомами. Однако сегодня мы располагаем значительной информацией о регуляции синтеза белка у прокариот. К ней мы сейчас и перейдем. [c.954]

Збарский И. Б. О нуклеотидном коде и регуляции синтеза белка в клетке. Усп. совр. биол., т. 54, вып. 3(6), 1962. [c.303]

За последпие годы нолучены новые экспериментальные материалы, которые в некоторой степени проливают свет на эту сложную проблему — регуляцию синтеза белка на клеточном уровне. Эти достижения связаны прежде всего с исследовательской группой Mono и Жакоба, работающей в Пастеровском институте. В регуляции белкового синтеза на клеточном уровне нуклеиновые кислоты, видимо, также играют решающую роль. Прежде всего, было найдено, что различные участки молекулы ДНК функционально неоднородны и одна молекула ДНК может определять синтез большого числа функционально и химически различных белков клетки. Эти участки ДНК обозначают термином цистрон или, учитывая, что он обусловливает специфическую структуру этого белка — структурный цистрон . Таким образом, на структурных цистронах, как на матрице, могут синтезироваться молекулы информа- [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология