Транскрипция также Геномы вирусов

Как показано на рнс. 15-22, хромосома обычно подразделяется на четыре оперона короткий — продуцирующий репрессор, ранний левый, ранний правый и поздний ). Ранние опероны детерминируют в основном синтез ферментов, обеспечивающих репликацию и рекомбинацию, а также синтез регуляторных белков. Поздний оперон связан с синтезом белков, необходимых для организации вирусных частиц он должен транскрибироваться с более высокой скоростью, которая обеспечивается Продуктом гена Q. В пределах позднего оперона гены от А до F участвуют в упаковке ДНК фага Айв образовании головок, тогда как гены от 2 до / обеспечивают синтез и сборку отростков. Гены S -а. R продуцируют белки, вызывающие разрушение мембраны бактерии-хозяина и лизис клетки. На последних стадиях фазы литического развития большая часть ранних генов выключается другим репрессором фага X (кодируемым геном его). Из сказанного видно, что регуляция транскрипции даже у вирусов может представлять собой достаточно сложный процесс. [c.261]

Опыты с искусственными генными конструкциями, составленными из отрезков ДНК разного происхождения, выявили существование особого цис-действующего элемента регуляции генов эукариот, получившего название усилителя (энхансера) или активатора транскрипции. Энхансеры представлены короткими последовательностями ДНК, состоящими из отдельных элементов (модулей), включающих десятки нуклеотидных пар. Модули могут представлять собой повторяющиеся единицы. Энхансер увеличивает эффективность транскрипции гена в десятки и сотни раз. Впервые энхансеры были обнаружены в составе геномов животных ДНК-содержащих вирусов ( У40 и полиомы), где они обеспечивают активную транскрипцию вирусных генов. Извлеченные из вирусных геномов и включенные в состав искусственных генетических конструкций, они резко усиливали экспрессию ряда клеточных генов. Позднее были обнаружены собственные энхансеры генов эукариотической клетки. Особенность энхансеров состоит в том, что они способны действовать на больших расстояниях (более чем 1000 п. н.) и вне зависимости от ориентации по отношению к направлению транскрипции гена. Оказалось, что энхансеры могут располагаться как на 5 -, так и на З -конце фрагмента ДНК, включающего ген, а также в составе интронов (рис. 112, а). Например, энхансеры были выявлены в районе 400 п. н. перед стартом транскрипции генов инсулина и химо-трипсина крысы. В случае гена алкогольдегидрогеназы дрозофилы энхансер был локализован за 2000 п. н. перед промотором. Энхансеры обнаружены на 3 -фланге гена, кодирующего полипептидный гормон-плацентарный лактоген человека, а также в составе интронов генов иммуноглобулинов и коллагена. [c.203]

Регуляция транскрипции по типу оперона характерна для прокариот и их вирусов-бактериофагов. Важной особенностью оперонов бактерий и фагов являются последовательности, состоящие из оператора и следующих за ним структурных генов, транскрибируемых как одно целое. У эукариот такие системы не найдены, хотя у них есть промоторные области. Для генов дрожжей, например, обычна ТАТА — последовательность Хогнесса, необходимая для инициации транскрипции. Терминаторы транскрипции — также обязательные элементы эукариотических генов. [c.423]

Полицистронная ш-РНК. Хромосомной единицей транскрипции следует считать, по-видимому, не индивидуальный цистрон или ген, а весь оперон в целом. При транскрибировании оперона образуется полицистронная матрица. Для His- и La -оперонов были получены доказательства образования матриц, комплементарных по отношению к ДНК и по своим размерам соответствующих этим оперонам. Полицистронные матрицы очень больших размеров характерны также и для вирусов. Эти матрицы либо вновь синтезируются (у ДНК-содержащих вирусов), либо используются уже готовыми (РНК-вирусы). [c.534]

Глюкокортикоиды — это класс стероидных гормонов, регулирующих экспрессию генов (см. гл. 44). При попадании молекул глюкокортикоидов в клетку млекопитающих они связываются со стероидч пе-цифичным рецептором, который претерпевает при этом конформационные изменения в цитоплазме и проникает в ядро. Комплекс глюкокортикоид— рецептор взаимодействует со специфическим рецеп-тор-связывающим сайтом ДНК в 5 -регуляторной области стероид-зависимых генов, например гена вируса рака молочной железы мыши, на расстоянии в несколько сот пар оснований от сайта инициации транскрипции. Посадка комплекса на рецептор-свя-зывающий сайт, судя по всему, приводит к более эффективному использованию промотора РНК-полимеразой, усиливая таким образом экспрессию стероид-зависимых генов. Область ДНК, связывающаяся с гормон-рецепторным комплексом, также может быть клонирована и присоединена к другому структурному гену. После встраивания таких химерных конструкций в геном культивируемых клеток млекопитающих репортерные структурные гены приобретают способность контролироваться содержанием глюкокортикоидов в среде, т.е. становятся стероид-индуцибельными генами. Постепенно укорачивая нуклеазной обработкой концы клонируемого фрагмента и вводя в него мутации, можно идентифицировать районы ДНК, которые непосредственно участвуют в связывании с гормон-рецепторным комплексом. Создается впечатление, что связывание гор-мон-рецепторного комплекса с определенным участком ДНК превращает его в активный энхансерный элемент. В ближайшем будущем мы, вероятно, сможем разобраться в молекулярном механизме точной регуляции экспрессии эукариотических генов, в частности на примере стероид-зависимых генов. [c.124]

Наряду с обычными нуклеотидными последовательностями промоторной и терминаторной областей транскрипции у эукариот обнаружены такие специфические элементы регуляции, как усилители, или энхансеры (enhansers), и глушители (silen ers). Энхансе-ры впервые были найдены в геноме вируса SV 40. Это последовательность длиной в 72 п. н., повторенная тандемно. Она повышает эффективность транскрипции с промоторов вируса, находясь на своем обычном месте, вблизи ori — начала репликации вирусного генома, а также при искусственном перенесении в другие участки этого генома, имеющего размер 5243 п. н. Аналогичные энхансеры обнаружены в геноме млекопитающих. У них отсутствует видимая протяженная гомология. Они действуют как усилители транскрипции, находясь на расстоянии нескольких сот и даже тысяч пар нуклеотидов от регулируемого гена. Механизм действия энхансе-ров может быть связан с изменением нуклеосомной структуры хроматина. [c.424]

Гены, выбранные нами в качестве иллюстрации, происходят из разных эукариотических организмов. Большой интерес представляют гены дрожжей, в основном Sa haromy es erevisiae. Во-первых, они обладают некоторыми свойствами, характерными для генов бактерий, растений, беспозвоночных и позвоночных. Во-вторых, связывающиеся с дрожжевой ДНК белки, ответственные за многие процессы регуляции транскрипции у дрожжей, могут быть заменены белками других организмов или работают совместно с соответствующими сигналами и белками из других организмов, в том числе млекопитающих. В-третьих, глубокое изучение генетики дрожжей и замена нормальных генов модифицированными (разд. 5.6.В) увеличивают возможности обратной генетики. Широко представлены в данной главе и гены вирусов млекопитающих, поскольку по своим структурным и функциональным характеристикам они часто коррелируют с генами своих хозяев. Действительно, многие неизвестные ранее особенности строения и регуляции эукариотических генов были выявлены при изучении именно вирусных геномов. В данной главе рассмотрены также некоторые гены растений, беспозвоночных (морского ежа и Drosophila) и позвоночных (амфибий, птиц и млекопитающих, включая приматов), поскольку это помогает понять сложные процессы развития многоклеточных организмов. [c.21]

Обычно энхансеры соверщенно разных генов класса II взаимозаменяемы. В качестве примера можно привести энхансеры регуляторных областей вируса лейкоза мышей и 8У40. Более того, энхансер 8У40 может функционировать в самых разных дифференцированных тканях млекопитающих он также стимулирует транскрипцию у амфибий, в клетках растений и даже у дрожжей 5. ротЬе. Энхансер часто обусловливает временную и клеточную специфичность активации транскрипции гена. Например, как мы увидим позже, при обсуждении регуляции транскрипции клеточных генов, энхансеры, ассоциированные с некоторыми генами, оказываются активными только на определенных стадиях развития (разд. [c.52]

Элемент хВ (иногда с небольшими изменениями) встречается во многих промоторах клеток млекопитающих и вирусов. Поэтому функциональное состояние NF-xB и его индуцибельность очень важны для экспрессии соответствующих промоторов. Например, взаимодействие Т-хелперных клеток с антигеном сопровождается активацией NF-xB, которая инициирует образование фактора роста IL2, а также рецептора 1L2, необходимых для пролиферации Т-клеток при нормальном иммунном ответе. Усиленная транскрипция генов IL2 и рецептора IL2 опосредуется связыванием NF-xB с элементами хВ в соответствующих промоторах. Транскрипция генов вируса иммунодефицита человека типа I (HIV-I) зависит от связывания NF-xB с хВ-элементом в вирусном промоторе. Экспрессия и размножение [c.65]

С помощью литических векторов замещения поздних генов вируса 8У40 в клетках животных изучена экспрессия ряда других эукариотических хромосомных и вирусных генов, а также ДНК-копий некоторых матричных РНК. Доказано, что в различных клетках млекопитающих механизмы инициации транскрипции генов, сплайсинга и полиаденилирования мРНК, трансляции и секреции белков во многом схожи. Кроме того, обнаружено, что синтезируемые в клетках животных чужеродные белки могут подвергаться гликозилированию. К недостаткам данных литических векторов необходимо отнести прежде всего то, что активная экспрессия клонированных генов происходит лишь на позднем этапе цикла развития гибрид- [c.361]

Геном поксвирусов представлен линейной двухцепочечной ДНК с ковалентно замкнутыми концами. Размер ДНК ортопоксвирусов варьирует от 175 до 230 тпн в зависимости от вида и штамма вируса, а их геном кодирует около 200 полипептидов. Гены по времени экспрессии делят на ранние (Е), промежуточные (I), поздние (L), а также экспрессируемые в течение всего цикла развития вируса — ранне-поздние (E-L). Ранняя транскрипция происходит сразу после вхождения вириона в клетку и осуществляется вирион-ассоциированной РНК-полиме-разой, С промежуточных промоторов транскрипция инициируется только после репликации вирусной ДНК, но в составе гибридных плазмид 1-гены могут транскрибироваться без предшествующей репликации ДНК. Для транскрипции поздних генов необходима не только предшествующая репликация вирусной ДНК, но и экспрессия ранних и промежуточных генов. Кодирующие последовательности генов данных цитоплазматических вирусов непрерывны, и сплайсинг отсутствует. [c.392]

Во-вторых, промотор, находящийся в 3 LTR провируса, может направлять транскрипцию соседних генов хозяина. Более того, мощные усилители транскрипции провируса также могут активировать транскрипцию разных (даже удаленных) генов хозяина, включая онкогены. Избежать подобного эффекта удалось, разработав самоинактивирующиеся ретровирусные векторы. Промотор и активатор транскрипции ретровируса расположены в области U3 обоих вирусных LTR (см. рис. 14.38). Для вируса жизненно важной является область U3 в 5 LTR провируса, так как с этого промотора транскрибируется геномная РНК, вирусная РНК содержа единственный участок иЗ в 3 -концевой части молекулы и при обратной транскрипции область иЗ копируется в 5 LTR провируса. В самоинактивирующихся ретровирусных векторах с помощью рестриктаз делетируют основную часть области иЗ в 3 LTR для удаления промотора и усилителя транскрипции. В такой вектор можно поместить целевой ген с любым подстроенным к нему промотором (рис. 14.47). После трансфекции упаковывающих клеток гибридная ДНК интегрируется в хромосомную ДНК, и с провируса транскрибируется как вирусная геномная РНК (с делецией в области иЗ [c.412]

В вирусной РНК записана информация для синтеза по крайней мере трех групп вирус-специфических белков структурных белков сердцевины вириона (Qag-белков), ферментативных белков, принимающих участие в обратной транскрипции вирусного генома и в интеграции вирус-специфической ДНК и клеточной хромосомы (продуктов гена pol), и белков, входящих в состав наружной липо-протеидной оболочки вириона (Env-белков). У некоторых ретровирусов есть дополнительные гены нередко наблюдаются также всякого рода перестройки генома, что обычно ведет к дефектности вируса, т. е. к его неспособности размножаться без вируса-помощника. [c.309]

Онкогенез, вызываемый у животных РНК-внрусами. К образованию опухолей у животных могут быть причастны также и РНК-вирусы-ретровирусы. Они относятся к икосаэдрическим вирусам с оболочкой и содержат (-н )РНК-геном (одноцепочечную РНК). В качестве онкогенных вирусов они, например, вызывают саркому Рауса у кур и лейкемию у мышей. Название ретровирусы связано с тем, что в их размножении участвует обратная транскриптаза (см. конец раздела 15.1). РНК этих вирусов не может воспроизводиться путем простой репликации-необходима ее предварительная транскрипция в ДНК с по- [c.153]

РНК белок. Первый этан переноса информации, на котором не происходит перекодирования, носит название транскрипции, а второй этан, на котором имеет место перекодирование, называется трансляцией. Другими словами, нуклеотидные последовательности ДНК и РНК. либо идентичны, либо комплементарны друг другу, тогда как аминокислотная последовательность в белке представляет собой лишь аналог нуклеотидных последовательностей ДНК или РНК. До 1961 г. многие исследователи полагали, что рибосомная РНК — это и есть информационная РНК, т. е. что каждому гену соответствует определенный тип рибосом, функционирующих в качестве устойчивых матриц для синтеза специфического белка. В пользу этой модели свидетельствовал тот факт, что часть рибосомной РНК синтезируется с высокой скоростью, в то время как основная ее часть метаболически весьма стабильна. Обнаруженная в дальнейшем инфекционность очищенных РНК из некоторых вирусов Грастений также рассматривалась рядом исследователей как подтверждение этой модели. Однако вскоре было установлено большое число фактов, сделавших неприемлемой гипотезу о матричной функции рибосомной РНК. Приведем некоторые из них. [c.502]

Эксперименты с делеционными мутантами гена тимидин-киназы (ТК) вируса герпеса показали, что область между положениями — 100 и — 60 контролирует частоту инициации. В отсутствие этого участка частота инитшя-ции в обычной стартовой точке Псшает до 2% от первона-чального уровня. Если делетируется блок ТАТА, инициация продолжает происходить, но при этом снижается точность узнавания первоначальной стартовой точки. Аналогично в случае глобиновых генов млекопитающих делеция области размером 20-30 п. н. с центром примерно около положения — 70 вызывает значительное снижение транскрипции. Для некоторых генов дрожжей также показано, что последовательность, расположенная влево от стартовой точки, играет важную роль. В случае гистоновых генов морского ежа рассматриваемая последовательность расположена еще дальше от стартовой точки — между положениями — 139 и —111. Данные последовательности не активны, если область, предшествующая стартовой точке, делетирована, но, как правило, они значительно увеличивают частоту инициации. [c.152]

Опухолевый вирус разрушает нормальный контроль клеточного деления, необратимо изменяя генетическую конституцию клетки-хозяипа в результате этого клетка начинает вырабатывать белок, не подверженный воздействию нормальных регуляторных механизмов. Поэтому такие вирусы дают возможность выявлять механизмы, ответственные в норме за контроль клеточного деления До сих пор наиболее важные результаты были получены при изучении РПК-содержащих опухолевых вирусов, называемых также ретровирусами. После заражения клетки ретровирусом на его РПК путем обратной транскрипции синтезируется ДПК, которая затем включается в геном клетки-хозяипа. Жизненный цикл ретровируса представлен на рис. 5-75. [c.427]

Одной ИЗ ВОЗМОЖНЫХ причин делеций в ретровирусных геномах служит аномальный сплайсинг вирусной РНК. Хотя в MLV-векторах сигнал для упаковки расположен ниже вирусного донорного сайта сплайсинга (относительно направления транскрипции), так что молекулы, претерпевшие сплайсинг с участием именно этого сайта, неспособны упаковываться в вирусные частицы, криптические сайты сплайсинга, присутствуюш,ие во вставке, способны вызывать нежелательные последствия. Делеции и перестройки могут происходить также в результате рекомбинационных событий с участием эндогенных мышиных ретровирусных последовательностей, рекомбинации в процессе трансфекции или же ошибок при обратной- транскрипции и интеграции [14]. Кроме всего прочего в некоторых случаях делеции могут неумышленно отбираться при селекции на экспрессию определенного маркерного гена. Примером этого может служить эксперимент (табл. 9.7), демонстрирующий особенности сплайсинг-вектора для спаренных генов рМХ 1122/иг/с. пео в присутствии последовательности с-тус ингибируется сплайсинг вирусной РНК (разд. 9.7.1). Несмотря на низкую эффективность трансфекции, обнаруживаемую, этим вектором при селекции на устойчивость к G418, трансфицированные клетки активно продуцировали пео-трансдуцирующий вирус (табл. 9.7). Однако последующий анализ показал, что эти вирусные частицы несут делецию с-тус (М. Скотт, Г. Вармус, неопубликованные данные). Следовательно, селекция на эффективную экспрессию гена neo привела к утрате последовательностей с-тус, ответственных за ингибирование образования субгеномной лео-мРНК- Высокая частота делеций, обусловливающая повышенный уровень экспрессии селективного маркера, также свойственна и векторам с внутренним промотором, однако пока такие данные получены только для векторов на основе ретровирусов птиц [41]. [c.305]

Ранее из предсказанных последовательностей нуклеотидов была приведена первичная структура белков РВ1 и РВ2 штаммов WSN и PR/8 вирусов [27, 36, 58, 69]. Поскольку оба гена РВ1 и РВ2 имеют одинаковое число нуклеотидов и кодируют основные белки одинаковых размеров и поскольку оба белка участвуют также в процессе транскрипции и могут взаимодействовать с теми же матрицами вирусной РНК, при сравнении первичной и вторичной структур этих двух белков можно обнаружить некоторые общие черть в отнопхении способов взаимодействия РНК — белок. Для выяснения существования какой-либо гомологии на уровне первичной структуры были определены обе меж- и внутрибелковые гомологив и гомологии соответствующей последовательности нуклеотидов (табл. 25). Удивительным оказалось наличие повторяющегося- [c.253]

ДИ частицы вируса гриппа, продуцируемые при высокой множественности заражения, содержат молекулы ДИ РНК, которые относятся к 5 —З типу и возникают из внутренних делеций одного из генов полимеразы. Они могут быть транскрибированы в поли (А)-содержащие комплементарные РНК, имеющие характеристики РНК стандартного вируса. Структура ДИ РНК вируса гриппа и их возможная функция (т. е. транскрипция) оказываются отличными от соответствующих характеристик 5 ДИ РНК, которые представляют большинство несегментированных минус-цепочечных ДИ РНК. Хотя клонирование ДНК и секвенирование помогло в расшифровке первичной структуры ряда ДИ РНК и их прогениторных генов, специфические этапы, вовлеченные в зарождение и эволюцию ДИ РНК вируса гриппа, а также механизм интерференции остаются еще во многом неразрешенными и будут являться предметом исследования на ближайшие годы. [c.269]

Смотреть страницы где упоминается термин Транскрипция также Геномы вирусов: [c.390] [c.398] [c.64] [c.36] [c.36] [c.121] [c.307] [c.364] [c.250] [c.308] [c.318] [c.206] [c.259] [c.250] [c.308] [c.318] [c.150] [c.411] [c.380] [c.220] [c.228] [c.269] [c.223] [c.228] [c.269] [c.82]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология