Экспрессия генов

Гены развития дрозофилы, причисленные к трем отдельным группам, сложным образом взаимодействуют между собой. Так, гены матери, определяющие пространственные координаты яйца, влияют на характер экспрессии генов сегментации, нарушая образование характерного рисунка под зебру , контролируемого геном / . [c.217]

РЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ ПУТЕМ АЛЬТЕРНАТИВНОГО СПЛАЙСИНГА [c.182]

Регуляция экспрессии генов эукариот лежит в основе програ.ммы развития многоклеточных организмов. В начале XX в. благодаря работам Т. Моргана и Э. Вильсона стало очевидным, что развитие программируется генами. Поэтому один из подходов к пониманию закономерностей высокоупорядоченного процесса развития состоит в выявлении генов, контролирующих ключевые стадии развития. [c.212]

Пространственная экспрессия генов сегментации строго регулируется в раннем эмбриогенезе. Ответ на вопрос о том, каким образом достигается пространственная экспрессия этих генов, тесно связан с решением проблемы закономерностей развития. [c.216]

Огромное значение для молекулярной биологии последнего десятилетия имеет развитие генетической инженерии (возникшей в 1972—1973 гг. П. Берг, П. Лобан, С. Коэн и Г. Бойер) и методов работы с рекомбинантными ДНК в сочетании с методами химического синтеза крупных фрагментов ДНК. В результате сделались доступными для исследования индивидуальные гены и регуляторные генетические элементы, было стимулировано изучение ферментов биосинтеза и обмена нуклеиновых кислот. Благодаря этому после 1977 г. были обнаружены мозаичное (экзон-интронное) строение генов, явление сплайсинга и ферментативной активности у РНК, усилители ( энхансеры ) экспрессии генов, многие регуляторные белки, онкогены и онкобелки, мобильные генетические элементы. Возникла белковая инженерия, которая позволяет получать новые, не существующие в природе белки. Молекулярная биология начала оказывать существенное влияние на развитие биотехнологии, медицины и сельского хозяйства. [c.9]

Исследование закономерностей процессинга необходимо для выяснения механиз>юв регуляции экспрессии генов. Рассмотрение этапов процессинга и его вариантов у разных организмов затрагивает также ряд других принципиальных проблем. Оказалось, что молекула РНК и в отсутствие белка может выступать как аутокатализатор, осуществляя благодаря конформационной гибкости молекулы сложную и точную собственную перестройку с образованием новых ковалентных связей. Таким образом, полирибонуклеотиды могут функционировать подобно ферментам. Открытие возможности аутокаталитических превращений полирибонуклеотидов показало, что исследование процессинга РНК имеет прямое отношение к вопросу о пребиотических стадиях эволюции макромолекул. [c.163]

Однако непонятно, используются ли в клетке эти промоторы коротких повторов. Между особями одного вида иногда наблюдаются различия (полиморфизм) в структуре генов и их ближайшего окружения, обусловленные внедрением коротких или длинных повторов. Однако вопрос о возможной селективной ценности (например, о преимуществах при экспрессии гена) этих различий остается открытым. [c.227]

Вырезание Ас-подобных элементов у растений может быть неточным — элемент оставляет отпечаток своего присутствия внутри гена, образуя, например, дупликацию или вставку нескольких нуклеотидов в районе внедрения. В результате могут из.меняться свойства белка или характер экспрессии гена, если элемент соответственно побывал в экзоне или в регуляторном районе гена. [c.232]

Значение IS-элементов для эволюции бактерий связано с тем, что эти элементы при своих перемещениях инактивируют разл. гены или нарушают их нормальную регуляцию. Помимо прямого влияния на экспрессию гена (раз- вития признака, контролируемого данным геном) вследствие транспозиции инсерционной последовательности непосредственно в кодирующую часть гена или его регуляторную зону, эти М. г. э. могут влиять также на транскрипцию (биосинтез информационной РНК на матрице ДНК) окружающих их последовательностей ДНК генома. Это происходит вследствие того, что мн. IS-элементы содержат промоторные (инициирующие транскрипцию) и термина-торные (прекращающие транскрипцию) участки ДНК. Транспозиции IS-элементов могут вызывать слияние двух не [c.79]

Значимость сайтов полиаденилирования при экспрессии генов выявляется при молекулярном анализе природы мутаций. Оказалось, что один из случаев нарушения синтеза р-глобина человека обусловлен мутацией, которая привела к образованию лишнего сайта полиаденилирования и нарушила созревание нормальной мРНК. [c.181]

Экспрессия самых разных генов может регулироваться путем выбора альтернативных путей сплайсинга. Например, явление альтернативного сплайсинга обнаружено при экспрессии гена, кодирующего основной белок мнелиновых мембран, окружающи.х аксон и обеспечивающих эффективное проведение сигнала на большие расстояния. В результате спла11сннга синтезируются четыре формы основного белка миелина, специальные функции которых пока не исследованы.. Альтернативный сплайсинг обеспечивает также разные пути экспрессии генов, кодирующих патипептидные гормоны, белки ионных каналов клетки, а также ядерные белки, участвующие в регуляции действия генов, определяюши.х ключевые стадии развития. [c.183]

Альтернативный сплайсинг несет определенные выгоды, придавая своеобразную гибкость экспрессии эукариотических генов. Он создает разнообразие продуктов, кодир емы. одним отрезком ДНК. По мере развития один и тот же отрезок ДНК используется для разных, хотя и сходных, целей. Ранее предполагали, что такой принцип экспрессии генов используется ко.мпактными геномами [c.183]

Существование интронов в эукариотических генах обеспечивает регуляцию экспрессии генов в развитии благодаря альтернативным путям сплайсинга, в основе которых лежит возможность испмьзо-вать разные экзоны одного гена для образования разных мРНК. Кроме того, в нитронах (т. е. внутри гена) могут на.ходиться важные элементы регуляции транскрипции — усилители, нли энхансеры Сангл. enhan ers) см. гл. X). [c.191]

Предполагается, что мозаичная экзон-интронная структура генов, свойственная эукариотам, вероятно, была более древней, чем безынтронная, прокариотическая. В таком случае традиционные филогенетические представления, согласно которым прокариот помещают в основание эволюционного древа, а эукариот — на вершины, должны быть пересмотрены. Геном прокариот, как правило, не содержащий генов с интронами, рассматривается как компактный (рационализированный), образовавшийся в результате потери интронов, например, в результате отбора на скорость репликации. Напротив, предполагается, что мозаичная структура генов определяет эволюционные возможности генома, тогда как прокариоты, утерявшие интроны, представляют собой эволюционный тупик. Заметим, однако, что интроны, удаляемые в результате сплайсинга, изредка обнаруживаются при экспрессии генов в клетках бактерий, например в гене тимидилатсинтетазы фага Т4. [c.194]

В ней выделяются районы А и Б. Волнистой чертой отмечена после довательность, необходимая для экспрессии разных генов, кодирующих белки, индуцируемые в условиях теплового шока. Гены, к которым присоединяют этот участок промотора, начинают также активно экспрессироваться при тепловом шоке. В промоторных районах А и Б гена теплового шока дрозофилы подчеркнуты повторяющиеся четырехнуклеотидные мотивы T G и GTT . Наличие района Б необходимо для полной экспрессии гена. Элементы А и Б, взаимодействующие с белковыми факторами транскрипции, имеют сходные функциональные свойства и обладают синергическим действием, активируя транскрипцию. Гены теплового шока дрозофилы, введенные в клетки млекопитающих, начинают активно экспрессироваться при повышении температуры. Это говорит о том, что не только сами гены теплового шока, но и регуляторные компоненты этой системы генов достаточно консервативны в эволюции. [c.200]

Изменение характера экспрессии генов можно наблюдать в бесклеточных системах, компонентами которых являются собственно ген, энхансер и специфические регуляторные белки. Оказывается, что энхансер в зависимости от добавляемого белкового фактора может начать вести себя и как негативно действующий глушитель <англ. silen er) экспрессии гена. Негативное действие такого элемента, проявляется при связывании с тканеспецифичным трансдействующим белковым фактором. Подобные элементы с негативными эффектами были обнаружены, например, вблизи генов инсулина I и ач1)етопротеина крысы, экспрессия которых наблюдается соответственно в р-клетках поджелудочной железы и в печени, но отсутствует во многих других тканях. Негативное действие глушителей , как и в случае энхансеров, не зависит от положения и ориентации относительно сайта инициации транскрипции. [c.205]

Закономерности, управляющие развитием организмов, которое сопровождается сложной последовательной дифференцировкой тканей и формообразованием, остаются загадкой. Один из путей их исследования основывается на молекулярном анализе структуры и экспрессии генов, отвечающих за критические этапы развития диф-ференцировки и морфогенеза. Лишь немногие организмы, как, например, D. melanogaster, пригодны для исследования развития методами молекулярной генетики, поскольку гены, контролирующие развитие, можно выявить лишь тогда, когда хорошо разработана генетика объекта исследования. [c.212]

Рис. 117. Экспрессия гена //г, определяющего сегментацию у О. me anogaiier, на ранних стадиях развития в эпителии бластодермы

Роль локального метилирования ДНК как фактора, контролирующего активность генов, подтверждается прежде всего реактивацией некоторых неактивных генов после частичного деметилирования. Метилирование можно ингибировать, добавляя к культурам клеток 5-азацитидин, подавляющий активность метилаз. В присутствии 5-азацитидина удается наблюдать резкое возрастание уровня экспрессии генов — в 10 —10 раз. если, например, судить об этом по увеличению активности фермента. В таком случае эффект 5-азацитидина по силе своего действия сопоставим с э(Й)ектом мутационного события. Добавление 5-азацитидина иногда вызывает процессы дифференцировки, например образование мышечной ткани в культуре миобластов. [c.219]

После частичного деметилирования в результате воздействия 5-азацитидина активируются не все гены. Например, неактивные тканеспецифические гены глобинов не начинают транскрибироваться, несмотря- на сильное деметилирование. Вероятно, деметилирование отдельных участков гена может быть необходимым, но не достаточным для обеспечения активной экспрессии гена. [c.220]

Роль метилирования несомненно очень велика при определении так называемого родительского импринтинга генов у млекопитающих. Известно, что роль отцовских и материнских генов в развитии не одинакова, степень и характер экспрессии генов может зависеть от того, получены они от отца или от матери. Было показано, что метилированные гены трансгенных мышей, полученные от матери, могут не экспрессироваться, тогда как эти же гены, полученные ог отца и деметилированные в процессе гаметогенеза, способны к тка-иеспецифической экспрессии. [c.220]

Ванюшин Б. Ф. Метилирование ДНК у эукариот — новый механизм регуляции экспрессии генов и клеточной дифференцировки//Усп. биол. химии. 1983. Т, 24. С, 170—193. [c.221]

Внедрение мобильного элемента внутрь гена или около гена вызывает разные эффекты. Во многих случаях происходит инактивация гена, напри-мер нарушается образование нормальных транскриптов в результате терминации вблизи сайтов полиаденилирования в одних ДКП или, наоборот, инициации в других ДКП (рис. П9, б). При интеграции в район промотора на 5 -фланге гена. мобильный элемент может резко активировать экспрессию гена, обеспечивая транскрипцию с собственного промотора. Однако активирующее влияние элемента может наблюдаться, если направления транскрипции в ДКП и в гене противоположны. Возможно, активация транскрипции и экспрессии гена осуществляется в таком случае благодаря воздействию энхансеров, привно-СИ.МЫХ элементо-м (рис. U9, в). Действительно, в составе ДКП нли тела ряда мобильных элементов находятся нуклеотидные последовательности, ведущие себя как энхансеры, т. е. действующие независимо от ориентации по направлению к транскрипции гена (см. гл. X). [c.230]

Основа регуляции транскрипции в случае ДНК-содержащих вирусов эукариот та же, что и у ДНК-содержащих фагов,— взаимное расположение и сила промоторов и терминаторов. Но в эукариотных системах встречаются новые регуляторные элементы, прежде всего энхансеры (см. гл. IX). Кроме того, образование зрелых молекул мРНК у ДНК-содержащих вирусов эукариот обычно связано с разнообразными посттранскрипционными изменениями (процессингом) первичных транскриптов. Это обстоятельство вносит важный вклад в регуляцию экспрессии генов. [c.299]

Установлено, что молекула ДНК в слетке представляет собой совокупность генов, регуляторных участков (последовательностей, связьшающихся с регуляторными белками и управляющих уровнем экспрессии генов), районов, участвующих в организации генов в хромосомах, а также последовательностей, ф-вдги к-рых еще не известны. [c.298]

Смотреть страницы где упоминается термин Экспрессия генов: [c.511] [c.167] [c.178] [c.181] [c.183] [c.184] [c.191] [c.196] [c.198] [c.201] [c.201] [c.205] [c.205] [c.206] [c.229] [c.293] [c.293] [c.136] [c.44] [c.484] [c.92]

Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот (1990) -- [ c.9 , c.101 , c.103 , c.107 , c.154 , c.163 , c.167 , c.178 , c.191 , c.194 , c.195 , c.200 , c.203 , c.210 ]

Молекулярная биология (1990) -- [ c.9 , c.101 , c.103 , c.107 , c.154 , c.163 , c.167 , c.178 , c.191 , c.194 , c.195 , c.200 , c.203 , c.210 ]

Молекулярная биотехнология принципы и применение (2002) -- [ c.105 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.176 ]

Нейрохимия (1996) -- [ c.385 ]

Современные методы создания промышленных штаммов микроорганизмов (1988) -- [ c.35 , c.43 , c.44 , c.50 , c.55 , c.62 , c.64 , c.93 , c.117 , c.154 , c.155 , c.197 ]

Искусственные генетические системы Т.1 (2004) -- [ c.28 ]

Гены и геномы Т 2 (1998) -- [ c.38 , c.45 , c.52 , c.115 , c.116 , c.156 ]

Основы биохимии (1999) -- [ c.465 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.176 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология