Полицистронная молекула

Возможные модели. Эймс, Хартман и Мартин предложили простую и очень правдоподобную модель, согласующуюся с большинством имеющихся данных. Согласно этой модели, весь оперон транскрибируется в одну непрерывную полицистронную молекулу т-РНК, причем как транскрипция, так и трансляция начинаются с операторного конца или с какого-то участка, расположенного вблизи этого конца (с промотора ). Этим же участком определяется и место присоединения рибосом. В каждый данный момент т-РНК транслируется одновременно несколькими рибосомами. Когда рибосома достигает конца первого цистрона, она может либо оторваться от матрицы, либо начать транслировать второй цистрон та же ситуация возникает у конца второго цистрона и т. д. [c.538]

Размеры. С усовершенствованием методов выделения РНК оказалось, что константы седиментации (а следовательно, и размеры) молекул РНК, идентифицируемых как т-РНК (на основании седиментационных и хроматографических данных), гораздо выше, чем предполагалось вначале. Действительно, если матрицы, как полагают в настоящее время, являются обычно полицистронными, т. е. содержат полную информацию о белках какого-либо одного оперона, то длина таких молекул иг-РНК может быть весьма значительной. [c.504]

В клетках эукариот полицистронные матрицы часто транслируются целиком, а образующаяся общая полипептидная цепь в дальнейшем разрезается на индивидуальные полипептиды. У организмов этого типа широко распространен также синтез белков в виде более длинных предшественников, которые затем укорачиваются, следовательно, как и в случае синтеза РНК, молекулы проходят стадию созревания , или процессинга , характерную для многих пищеварительных ферментов, инсулина, коллагена и других белков. [c.45]

Участки ДНК, к которым присоединяются регуляторные белки,-это не сами структурные гены, а непосредственно прилегающие к ним области, называемые промоторами и операторами. Промотор представляет собой последовательность оснований, распознаваемую ДНК-зависимой РНК-полимеразой он служит местом связывания РНК-полимеразы, и от него начинается транскрипция. С промотором связаны и гены, экспрессия которых не подвержена регуляции. Промоторы регулируемых генов могут изменять свои свойства в результате связывания регуляторных белков. Оператор представляет собой нуклеотидную последовательность, расположенную между промотором и структурными генами. Он тоже взаимодействует с регуляторным белком-репрессором, от которого зависит, будет ли подавлена транскрипция или она произойдет. Промотор, оператор и структурные гены образуют оперон. Опероном называют группу функционально связанных между собой генов. Белки, кодируемые генами одного оперона,-это, как правило, ферменты, катализирующие разные этапы одного метаболического пути. Транскрипция генов оперона ведет к синтезу одной общей (полицистронной) молекулы мРНК. [c.481]

Характер образующихся транскриптов и способ регуляции транскрипции сильно зависят от того, имеем ли мы дело с вирусом прокариот или вирусо.м эукарнот. Дело в том, что в клетках прокариот возможна множественная внутренняя инициация трансляции на полицистронных матрицах, тогда как в эукариотных молекулах РНК обычно реализуется единственная точка инициации трансляции и эти молекулы, как правило, функционально моноцистронны. [c.290]

Вирусные (—)РНК-геномы обычно кодируют несколько белков и часто вся генетическая информация содержится в единой молекуле. Если речь идет о геноме фага, то особых проблем с синтезом этих белков не возникает, так как в клетках прокариот каждый цистрон полицистронной матрицы может транслироваться независимо. Иначе обстоит дело у вирусов эукариот. В мРИК эукариот, как правило, функционирует только один иниципр щий триплет. Чтобы [c.317]

Рассмотрим пример использования модели для оценки константы плавления вторичной структуры мРИК рибосомой. Метод оценки этой константы заключается в следующем. Многие прокариотические гены имеют преимущественно полицистронную природу /т.е. на них синтезируются непрерывные молекулы мРНК, кодирупцие два или более белка . Следуя гипотезе о влиянии вторичной структуры на трансляцию, естественно предположить, что цистроны с различной вторичной структурой будут транслироваться с разной эффективностью. [c.163]

Хорошим примером полицистронной мРНК является РНК малого РНК-содержащего бактериального вируса (фага) MS2. Фаг MS2 — сферический он имеет диаметр 2,5 нм и молекулярную массу 3,6 10 дальтон. Фаг построен из 180 субъединиц белка оболочки с молекулярной массой 14700 дальтон каждая, одной молекулы так называемого А-белка с молекулярной массой 38000 дальтон и одной молекулы РНК с молекулярной массой 10 дальтон. После попадания фага в клетку Е. соИ (а также в бесклеточной системе трансляции) эта РНК служит матрицей для белка оболочки, А-белка и субъединицы РНК-репликазы с молекулярной массой 62000 дальтон, которая в состав фага не входит. Схема расположения соответствующих цистронов вдоль цепи этой мРНК дана на рис. 6. Цепь начинается с G, имеющего трифосфат на своем 5 -гидроксиле. Далее следует длинная некодирующая нуклеотидная последовательность. Общая длина 5 -концевой некодирующей последовательности 129 остатков в ней встречаются триплеты AUG и GUG, которые, однако, не являются инициаторными. Первый инициаторный кодон, GUG, начинает кодирующую последовательность А-белка (А-цистрон). А-цистрон имеет длину 1179 остатков и заканчивается терминаторным кодоном UAG. Затем идет некодирующая вставка длиной 26 остатков. Следующая кодирующая последовательность начинается с AUG и имеет длину 390 остатков это —цистрон белка оболочки (С-цистрон). Он оканчивается терминаторным кодоном UAA, и за ним непосредственно следует второй терминаторный кодон UAG. Последовательность длиной 36 остатков отделяет С-цистрон от S-цистрона, кодирующего субъединицу РНК-синте-тазы. S-цистрон начинается с AUG, имеет длину 1635 остатков и заканчивается UAG. За ним через один остаток (т. е. не в фазе) имеется еще один терминаторный триплет UGA. З -концевая некодирующая последовательность имеет общую длину 174 остатка и заканчивается аденозином со свободной г/мс-гликольной группиров- [c.20]

Другой вид взаимосвязи между цистронами в полицистронной мРНК опосредован вторичной структурой молекулы. В бактериальной мРНК такая ситуация обычно не встречается, так как рибосомы следуют сразу за РНК-полимеразой и поэтому в области, разделяющей их, комплементарные основания не могут образовать стабильный двухцепочечный участок. Однако, когда рибосомы отделяются от мРНК, дойдя до нонсенс-кодона, расположенного в начале цистрона, последующая [c.118]

Рис. 41.4. Механизм репрессии и дерепрессии Ьас-оперона. В отсутствие индуктора (А) репрессор (продукт конститутивно экспрессируемого гена /), связываясь с оператором, препятствует посадке РНК-полимеразы на локус промотора и соответственно предотвращает транскрипцию структурных генов У, А. В присутствии индуктора ( ) конститутивно синтезируемый репрессор инактивируется и не может связаться с оператором. В этом случае при наличии сАМР — САР-комплекса РНК-полимераза транскрибирует структурные гены Z, У, А. Образующаяся полицистронная цепь мРНК транслируется с образованием белковых молекул Р-гатактозидазы. пермеазы и ацетилазы. обеспечивающих нормальный

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]

Единицы транскрипции (транскриптоны). Синтез РНК молекулами РНК-полимераз ш vivo начинается в определенных местах ДНК, называемых промоторами, и завершается на особых регуляторных последовательностях - терминаторах. Последовательности нуклеотидов ДНК, заключенные между промоторами и терминаторами, называют транскрипционными единицами, или транскриптонами. В пределах каждого транскриптона транскрибируется только одна цепь ДНК, которая получила название значащей или матричной. Термины транскрипционная единица или транскриптон по смыслу близки термину ген , но они не всегда совпадают. Так, транскрипционные единицы прокариот, как правило, заключают в себе генетическую информацию нескольких генов и называются оперонами. Продуктами транскрипции оперонов являются полицистронные мРНК, при трансляции которых рибосомами образуется несколько белков. Белки, кодируемые полицистронными мРНК, обычно функционально связаны друг с другом и обеспечивают протекание какого-либо метаболического процесса, например, биосинтеза определенной аминокислоты или утилизацию углеводов в качестве источника углерода. Организация генов в виде оперонов облег- [c.30]

Показано, что цепочка и-РНК может нести информацию о нескольких молекулах белка. Участок и-РНК, несущий информацию для одного белка, носит название цистропа. Таким образом, и-РНК может быть полицистронной. Большое значение имеет объединение рибосомы в цепочки — полисомы. В этом случае одна молекула и-РНК может последовательно присоединяться к ним и служить матрицей для синтеза нескольких одинаковых молекул белка. Когда синтез белка закончен, и-РНК распадается. [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология