Репрессоры лямбда

Следовательно, в основе обычного механизма репрессии лежит связывание репрессора с оператором, перекрывающего, по крайней мере частично, последовательность, которая должна узнаваться РНК-полимеразой. Перекрывание не всегда происходит в одной и той же области промотора. Например, у фага лямбда оператор лежит в области, расположенной слева от промотора (гл. 16). Однако общий принцип сводится к тому, что связывание репрессора с оператором мещает РНК-полимеразе подойти к своему промотору, что препятствует инициированию транскрипции. [c.182]

Присутствие репрессора объясняет явление иммунитета. Если в лизогенную клетку проникает вторая молекула ДНК фага лямбда, белок-репрессор, синтезируемый геномом ранее интегрированного фага, будет немедленно связываться с операторами 0 и Ок нового генома. Это препятствует вступлению второго фага в литический цикл. [c.213]

Репрессор фага лямбда функционирует как мульти-мерный белок с различными доменами. Субъединица репрессора представляет собой полипептид с мол. массой [c.213]

Рис. 16.12. Взаимодействия между димерами репрессора и РНК-полимеразой контролируют использование трех промоторов в правой контролирующей области фага лямбда.

Репликация фага лямбда не может быть инициирована, если репрессор связан с Or, так как связывание предотвращает транскрипцию, которая инициируется в Fr и проходит через сайт начала репликации. Карта этой области представлена на рис. 33.6. [c.425]

Репрессор фага лямбда [c.106]

В результате биохимического и генетического изучения белка-репрессора лактозного оперона. репрессора бактериофага лямбда, а также других регуляторных белков у бактерий была сформулирована общая модель регуляции транскрипции у прокариот. Предполагалось, что сайт-специфические белки либо ингибируют, либо стимулируют транскрипцию какого-либо гена, присоединяясь к ДНК рядом с промотором-участком, с которого РНК-полимераза начинает синтез РНК. Считали, что изменение в положении таких регуляторных белков по отношению к ДНК (связывание или отсоединение) включает и выключает гены. [c.183]

Г. Белок-репрессор фага лямбда и сго-белок могут взаимно подавлять синтез друг друга, создавая своего рода молекулярный переключатель на две позиции он определяет лизогенное состояние в случае преобладания репрессора или литическое состояние в случае преобладания сго-белка. [c.171]

Сго-белок фага лямбда Репрессор фага лямбда [c.106]

Не останавливаясь здесь на тонкостях этой сложной системы регуляции, опишем некоторые ее общие свойства. Центром всей системы являются два фаговых белка белок-репрессор (белок с1) и сго-белок. Каждый из них блокирует синтез другого белка, связываясь с оператором его гена. Присутствие того или другого белка, в свою очередь, включает ряд иных генов, что в конечном итоге приводит к установлению одного из двух стабильных состояний. В состоянии 1 (лизогенное состояние) доминирует лямбда-репрессор, и именно он, а не сго-белок синтезируется. В состоянии 2 (литическое состояние) доминирует и синтезируется сго-белок, а не лямбда-репрессор (рис. 10-32). В состоянии 1 большая часть ДНК стабильно включенного в геном клетки-хозяина бактериофага (профага) не транскрибируется. В состоянии 2 фаговая ДНК интенсивно транскрибируется, реплицируется, упаковывается в новые частицы, которые при лизисе клетки выходят наружу. [c.204]

Два оператора фага лямбда содержат рад участков связывания репрессора [c.122]

Рис. 9-13. Семейство димерных ДНК-связывающих белков. Эти регуляторные белки работают в бактериальных системах репрессор лямбда и сго-белок контролируют экспрессию генов бактериофага лямбда а белок активатор катаболизма (САР) регулирует экспрессию ряда генов Е. соИ, которые могут включаться лишь в отсутствие глюкозы. В каждом случае рентге-ноструктурный анализ выявил наличие двух копий

Рис. 9-13. Семейство димерных ДНК-связывающих белков. Эти регуляторные белки работают в бактериальных системах репрессор лямбда и сго-белок контролируют экспрессию генов бактериофага лямбда, а белок активатор катаболизма (САР) регулирует экспрессию ряда генов Е. oli, которые могут включаться лишь в отсутствие глюкозы. В каждом случае рентте-н о структур ный анализ выявил наличие двух копий узнающей спирали (коричневый цилиндр), разделенных одним витком спирали ДНК (3,4 нм).

Степень индукции SOS-системы в определенном смысле отражают благополучие клетки и ее шансы на выживание. Поэтому некоторые относительно автономные внутриклеточные генетические элементы, например умеренные бактериофаги, используют индукцию SOS-системы в качестве сигнала для размножения и уничтожения клетки-хозяина безвредный до того участок хромосомы (профаг, см. гл. ХП1), почувствовав слабость хозяина, начинает размножаться и уничтожает его, чтобы спастись самому. Для фага лямбда показано, что чувствительность к состоянию индукции SOS-системы объясняется тем, что репрессор фага устроен аналогично белку LexA и самораскусывается , связавшись с активированным КесА-белком. [c.81]

Одна из наиболее сложных каскадных систем принадлежит фагу лямбда. Сам по себе каскад при литическом развитии является простым в нем используются два регулятора, контролиру19щие последовательные стадии развития. Однако цикл литического развития смыкается с циклом установления лизогении, как это суммировано на рис. 16.5. При введении ДНК фага лямбда в новую клетку-хозяина литический и лизогенный циклы запускаются одним и тем же способом. Оба цикла требуют экспрессии предранних и задержанно ранних генов. Однако на следующем этапе эти циклы дивергируют. Литическое развитие происходит, если экспрессируются поздние гены лизогенное состояние устанавливается, если синтезируется необходимый репрессор. [c.208]

Фаг лямбда имеет только два предранних гена, транскрибируемых независимо РНК-полимеразой клетки-хозяина. Один из них, его, вьшолняет двойную функцию 1) предотвращает синтез лизогенного репрессора (условие, необходимое для осуществления литического цикла) и 2) выключает экспрессию предранних генов (ненужных на более поздних этапах литического цикла). Другой предран-ний ген-ЛГ, кодирующий, как мы видели в гл. 13, фактор антитерминации, благодаря которому транскрипция переходит в область, содержащую задержанно ранние гены. [c.208]

Задержанно ранние гены включают в себя два гена репликации (необходимых для литической инфекции) и семь генов рекомбинации (некоторые из них отвечают за рекомбинацию при литической инфекции два гена необходимы для интеграции ДНК фага лямбда с бактериальной хромосомой при лизогенизации). Функции двух ге-нов-регуляторов, ll/ lll, необходимы для инициации синтеза лизогенного репрессора. Регуляторный ген Q кодирует фактор антитерминации, благодаря которому бактериальная РНК-полимераза получает возможность приступить к транскрипции поздних генов. Таким образом, задержанно ранние гены служат для двух целей одни из них необходимы для установления фагом лизогенного со- [c.208]

Контролирующая система, поддерживающая лизогенное состояние, представляет собой парадокс. Присутствие белка-репрессора необходимо для его собственного синтеза. Это объясняет, как сохраняется лизогенное состояние. Однако как осуществляется первоначальный запуск синтеза репрессора При проникновении ДНК фага лямбда в новую клетку-хозяина бактериальная РНК-полимераза не способна транскрибировать ген с1, так как в клетке отсутствует репрессор, способствующий ее связыванию с промотором Рм- Но то же отсутствие репрессора означает, что промоторы Pr и Pl оказываются доступными. В результате первым событием при внедрении ДНК фага лямбда в бактериальную клетку является транскрипция генов N и его. Затем под действием белка pN транскрипция захватывает последующие области. В результате ген III (и другие гены) начинают транскрибироваться в процессе левосторонней, а ген сП (и другие гены)-в процессе правосторонней транскрипции (см. рис. 16.6). [c.216]

Модель в какой-то степени напоминает механизм, участвующий в аттенуации транскрипции, при котором альтернативные способы спаривания последовательности РНК позволяют или предотвращают образование вторичной структуры, необходимой для терминации транскрипции, осуществляемой РНК-полимеразой (гл. 15). Формально эта модель равнозначна постулированию присутствия в клетке репрессора, который подавляет функционирование вновь введенной ДНК, аналогично репрессору фага лямбда (гл. 16). Вместо белка-репрессора, который связывает новую ДНК, РНК связывает вновь синтезированный предшественник РНК-затравки. Способность РНК I подавлять инициацию репликации может быть частью цикла негативного контроля, с помощью которого несовместимость связана с контролем числа копий. Однако мы еще не знаем роли этих ( обытий в поддержании характерного числа копий olEl ДНК (примерно 20 на 1 клетку). Возможно, она определяется соотношением между частотой инициации РНК-затравки и способностью затравки запускать синтез ДНК. Этот тип несовместимости может быть следствием событий, используемых для регуляции репликации. Вполне вероятно также, что несовместимость является результатом механизмов, с помощью которых при делении плазмиды распределяются между дочерними клетками. [c.408]

Протеаза Re A действует и на некоторые другие ре-прессорные белки, например репрессоры отдельных профагов (именно на примере репрессора профага лямбда и была открыта протеазная активность). Это объясняет, почему фаг лямбда индуцируется ультрафиолетовым облучением Re A разрезает лизо генный репрессор, и фаг вступает в литический цикл развития. Указанная реакция не является клеточным SOS-ответом она свидетельствует о способности профага узнавать, что клетка находится в опасности, и обеспечивать выживаемость вступлением в литический цикл. В этом смысле индукция профага зависит от клеточной системы, поскольку она реагирует на тот же самый сигнал (активацию Re A-белка). [c.441]

Характер событий, которые разворачиваются в бактериальной клетке после заражения фагом лямбда, неслучаен. Если клетки хозяйского штамма растут хорошо, бактериофаг скорее всего пойдет по пути лизогенизации, что позволит его ДНК быстро размножатья вместе с хромосомой хозяина Если клетка, несущая профаг, оказывается по каким-либо причинам ослабленной, фаг переходит из состояния 1 в состояние 2, чтобы размножиться в цитоплазме клетки и быстро выйти из нее. Информацию о статусе клетки-хозяина поставляют фагу другие белки, влияющие на переключение белка, репрессора и сго-белка. [c.204]

В переключении пути развития фага участвует область ДНК размером в S0 пар оснований, называемая правым операторо.м (Or) (рис, 41.6, А). Правый оператор фланкирован слева структурным геном репрессора фага лямбда, а справа — структурным геном другого регуляторного белка, называемого его. Единственным фаговым геном, экспрессирующимся при нахождении фаговой ДНК в составе хозяйской хромосомы, т.е. в состоянии профага, является ген репрессора. При литическом развитии ген репрессора не экспрессируется, но идет активная экспрессия гена сто, равно как и многих других фаговых генов. Таким образом, когда ген репрессора включен, ген его — включен, и наоборот, когда ген его включен, ген репрессора — выключен. Как мы увидим далее, эти два гена регулируют друг друга, что в конечном счете и определяет выбор между литическим и лизогенным путями развития фага X. [c.114]

Впервые сайт-специфические белки, связывающиеся с ДНК, были обнаружены у бактерий. С помощью генетического анализа у этих микроорганизмов удалось доказать существование регуляторных белков, таких как репрессор 1ас-оперона, репрессор бактериофага лямбда и сго-белок. Эти белки были выделены при последовательном фракционировании клеточных экстрактов на хроматографических колонках, а специфически связывающие их участки ДНК определены методом футприн-тинга (см. разд. 4.6.6). Аналогичными методами были выделены и охарактеризованы пфвые сайт-специфические ДНК-связывающие белки у эукариот Т-антиген вируса ЗУ4о, фактор транскрипции ТРИМ и рецептор стероидного гормона. [c.103]

Обратимся теперь к роли репрессоров и активаторов транскрипции в регуляции жизненного цикла бактериофага лямбда (X). Зрелая вирусная частица состоит из линейной двухспиральпой молекулы ДНК (48 кЬ), упакованной в белковую оболочку. Существует два пути развития вируса он может разрушить клетку-хозяина или он может стать ее комнонентом (отсюда и название- умеренный). При литическом пути развития происходит полное выражение (экспрессия) фаговых генов, что приводит к лизису бактерии и образованию примерно 100 вирусных частиц потомства. В другом случае развитие фага X может пойти по пути лизогенизаиди клетки, когда его ДНК становится ковалентно связанной с ДНК клетки-хозяина в строго определенном месте (сайт-специфи-ческая интеграция). Этот процесс рекомбинации, в котором участвует кольцевая молекула ДНК фага мы обсудим ниже (разд. 30.16). Когда ДНК фага интегрирует с ДНК клетки-хозяина, большинство фаговых функций выключается. Фаговая ДНК в таком состоянии называется профагом, а клетка-хозяин, содержащая профаг-лг/зо-генной бактерией. Нрофаг реплицируется [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология