Гистоны синтез

Функция основных ядерных белков неясна. Имеются, однако, данные в пользу того, что гистоны в желобках двойной спирали ДНК участвуют в процессах регуляции белкового синтеза, препятствуя транскрипции определенных сегментов цепи ДНК, и регулируют синтез белка [174—176]. К обсуждению этого вопроса мы вернемся на стр. 287. [c.139]

Репликация, транскрипция и трансляция ядерного генома. У эукариот генетическая информация, содержащаяся в ядре, распределена между хромосомами. Каждая хромосома — это нитевидная структура, содержащая ДНК, основные белки особого типа, называемые гистонами и группу негистоновых белков, которые, вероятно, играют какую-то роль в регулировании функции генов. В неделящемся, или интерфазном, ядре каждая хромосома сильно выгнута и имеет толщину всего 20-30 нм поэтому ее нельзя увидеть с помощью светового микроскопа. Интерфазное ядро содержит ядрышко — органеллу, богатую РНК и связанную со специфическим участком хромосомы — ядрышковым организатором. Ядрышковый организатор содержит множество копий генов, определяющих структуру рибосомальных РНК ядрышко служит местом синтеза высокомолекулярного РНК-предшественника, из которого затем путем расщепления образуются основные типы молекул РНК, входящих в состав цитоплазматических рибосом. Эти РНК, а также матричные РНК, синтезируемые в других участках хромосом, выходят через ядерные поры в цитоплазму, где происходит сборка рибосом и синтезируется основная масса клеточного белка. [c.48]

Итак, помимо того, что доказана методическая возможность выделения хроматина с сохранением системы регуляции синтеза информационной РНК, необходимой для синтеза глобулина семян гороха, описанные эксперименты показывают также, что регулятором служит гистон. Однако пока не известно, во всех ли случаях репрессорами, регулирующими активность генов, служат гистоны. [c.525]

Георгиев исследовал механизм ингибирования синтеза РНК гистонами методом двойной радиоактивной метки. АТФ или ГТФ, меченные Р-фосфатом, использовались для определения [c.296]

Репликация, транскрипция и трансляция геномов органелл. В хлоропластах и митохондриях ДНК представлена небольшими двухцепочечными молекулами, обычно кольцевыми, и не связана с гистонами. Таким образом, генетическая информация органелл содержится в структурах, весьма сходных с хромосомами прокариот, хотя и значительно меньших по размерам. В каждой органелле имеется множество копий ДНК (до 40—50 в некоторых хлоропластах). Кроме того, хлоропласты и митохондрии содержат аппарат транскрипции и трансляции, включая специфические для органелл рибосомы, которые меньше цитоплазматических 808-рибосом и близки по величине к 708-рибосо-мам прокариот. Синтез белка в органеллах ингибируется хлорам нико-лом и некоторыми другими антибиотиками, подавляющими этот процесс и у прокариот, но не влияющими на синтез белка в цитоплазме эукариотической клетки. Таким образом, хлоропласты и митохондрии обнаруживают ряд важных черт фундаментального сходства с прокариотическими клетками. Митохондрии обладают еще одной особенностью, характерной для клеток, но не для других компонентов клетки они образуются путем деления предсуществующих органелл. Это продемонстрировано также в отношении многих типов хлоропластов у водорослей. У высших растений зрелые хлоропласты развиваются из более простых структур — пропластид на стадии пропластид и происходит воспроизводство этих органелл. [c.49]

Эксперименты, проведенные с использованием метки, показывают, что только небольщая часть белка рибосом непосредственно участвует в синтезе белка. Основная часть белка служит структурной матрицей для РНК (так же, как и в вирусах). Подобно гистонам, белки рибосом гетерогенны и обладают основными свойствами. Их молекулярные веса равны примерно 25 103. [c.369]

Обратимся теперь к контролю транскрипции ДНК. ДНК, связанная с гистоном, неактивна в ДНК-зависимом синтезе РНК. В то же время если гистон удалить, то ДНК оказывается активной в этом отношении (табл. И). [c.39]

ДЕРЕПРЕССИЯ ГЕНОВ, КОНТРОЛИРУЮЩИХ СИНТЕЗ ГЛОБУЛИНА СЕМЯН, ПУТЕМ УДАЛЕНИЯ ГИСТОНА ИЗ ХРОМАТИНА ПОЧЕК ГОРОХА [4] [c.525]

Гистоны. Гистоны являются основными белками (менее щелочными, чем протамины), входящими в состав соматических клеток. У высших организмов нуклеогистоны составляют основной компонент хромосом. Существует несколько типов гистонов. Их молекулярный вес лежит в пределах от 10 000 до 20 000. По-видимому, гистон имеет свою собственную вторичную структуру. Поскольку ДНК в комплексе с гистоном не может служить затравкой при синтезе РНК, было высказано предположение, 1то гистоны каким-то образом регулируют активность гена. Изучение протаминов и гистонов находится еще в самой начальной стадии. [c.358]

В экспериментах с глобулином семян гороха было показано, что репрессированный ген синтеза информационной РНК, ответственной за образование глобулина семян, может быть дерепрессирован путем удаления гистона. Отщепление гистона достигается помещением хроматина в раствор высокой ионной силы, в которой ионные связи гистона с ДНК ослабляются. В этих условиях ДНК путем центрифугирования может быть отделена от гистона. Однако в природе дерепрессия генов едва ли осуществляется при посредстве подобного механизма. Во-первых, необходимая для этого концентрация солей (0,5—2М) превышает физиологические концентрации во-вторых, мы знаем, что в природе дерепрессия одного гена или группы генов с помощью физиологического механизма может происходить без одновременной дерепрессии всех репрессированных генов. При использовании механизма концентрированных солевых растворов подобная локализация эффекта дерепрессии была бы фактически невозможной. К тому же у нас уже имеются некоторые данные, говорящие о том, что репрессия и дерепрессия генов в естественных условиях осуществляются за счет действия механизма иного рода. Оказалось, что определенные низко- [c.525]

Кроме того, известно, что гистоны подавляют синтез нуклеиновых кислот. Естественно допустить, что в тех участках хромосомы, в которых идет процесс транскрипции или репликации, структура ДНК должна быть в значительной степени свободна от белка и, следовательно, гидратирована. [c.74]

Синтетический период характеризуется синтезом ДНК, а также специфических ядерных белков — гистонов. Синтез ДНК прекращается после удвоения ее количества. [c.329]

Синтез гистонов в клетке строго скоординирован с синтезом ДНК если синтез ДНК подавляется, синтез гистонов падает примерно на 90%. Остается так называемый базальный уровень синтеза. Возможно, он необходим для восстановления структуры хроматина на репарированной ДНК, для замены деградированных гистонов или дпя синтеза определенных субфракций. Среди молекул мРНК, кодирующих гистоны, лишь часть несет на З -конце Поли (А). Возможно, полиаденилирование влияет на время жизни Гистоновых матриц и соответственно на уровень и избирательность базального синтеза. [c.237]

Механизмы, лежащие в основе этой регуляции, пока неизвестны. Для их объяснения существует ряд гипотез. Предполагают, что контроль осуществляется на уровне транскрипции по аналогии с индукцией ферментов у бактерий и что в этом случае в клетках животных должны функционировать аналогичные репрессоры. С молекулой ДНК у эукариот связаны гистоны, поэтому считается, что именно эти белки выполняют роль репрессоров. Прямых доказательств их роли в качестве репрессоров не получено, хотя, как было показано, в клетках эукариот открыт класс регуляторных белков процесса транскрипции. Высказано предположение, что в ядре синтезируется высокомолекулярная молекула мРНК, содержащая информацию для синтеза широкого разнообразия белков, но в цитоплазму попадает только небольшая часть зрелой мРНК, а основная часть ее распадается. Неясны, однако, биологический смысл и назначение этого механизма избирательного распада и соответственно траты огромной массы молекулы мРНК. [c.540]

В ходе развития клетки конформации гистонов и НГБ и их ДНК-комплексов изменяются и геном испытывает функциональные изменения, становясь более или менее доступным действию регуляторных белков цитоплазмы. На гигантских хромосомах двукрылых насекомых на определенной стадии развития появляются пуффы — вздутые участки, являющиеся локусами наиболее интенсивного синтеза РНК. В этих участках происходят химические и конформационные изменения гистонов, что и обеспечивает изменение функциональности соответствующих генов. Но-видимому, в пуффах гистоны слабее связаны с ДНК, они более доступны действию протеаз и легче отделяются. Соответственно в пуффах гистоны не мешают работе РНК-полимеразы. В нормальных условиях гистоны препятствуют транскрипции. [c.296]

Негистоновые белки содержат не основные, а кислотные остатки. НГБ очень гетерогенны. Их м. м. варьируют от 10 000 до 150 000. Они разнообразны функционально. Свойства и строение НГБ изучены еще недостаточно, но несомненно их участие в регуляции генов. Способность НГБ стимулировать синтез РНК в бесклеточной системе зависит от состояния их фосфорилирования. Сформулирована гипотеза, согласно которой ген включается присоединением негистоиового белка к специфическому участку ДНК, репрессированному гистоном. НГБ фосфорилируются и приобретают отрпцательные заряды. Позтому они отталкивают также отрицательно заряженную ДНК и покидают ее вместе с положительно заряженными гистонами. Остается свободный участок ДНК, способный к транскрхшции. [c.297]

Фосфорилирование гастонов. В результате действия белковых гормонов происходит опосредованное фосфорилирование ядерньгх белков — гистонов и разрушение нуклеосом. Матрица при этом становится доступной для основных факторов инициации транскрипции, и начинается синтез РНК. При прекращении действия гормонов нуклеосомы восстанавливаются. [c.473]

Дальнейшая работа по изучению механизма генного контроля синтеза глобулинов семян гороха была направлена на ноиски способа дерепрессии гепа, ответственного за синтез глобулина семян, в хроматине из почек гороха. Результаты одного из экспериментов но дерепрессии приведены в табл. 66. В этой серии экспериментов из хроматина удаляли весь белок, связанный ионными связями. Как уже было сказано в гл. 4, такой белок нредставляет собой главным образом или исключительно гистон. После депротеинизации хроматина остается ДНК. При использовании такой освобожденной от гистона ДНК из хроматина почек гороха в качестве матрицы д.тя синтеза информационной РНК, а затем для синтеза белка рибосомной системой наблюдается синтез значительных количеств глобулина семян (табл. 66). [c.524]

Отличительным свойством репликации у эукариот является то, что реплицируются нуклеосомы при синтезе дочерних цепей они на какое-то время разрушаются, но позади репликативной вилки вновь собираются, причем в сборке участвуют как старые, так и вновь синтезированные гистоны (рис. 233). Таким образом, синтез гистоиов должен быть скоординирован с репликацией. Действительно, ингибирование синтеза гистонов влечет за собой ингибирование репликации, и наоборот. [c.411]

ДНК рассматривают как главный и, возможно, единственный генетический материал (исключение составляют только некоторые вирусы, в частности вирусы растений). По-видимому, ДНК является всеобщей составной частью хромосом. За немногими исключениями ее содержание в ядрах отдельных видов постоянно для данной степени плоидности. В растениях большая часть ДНК найдена в хромосомах в тесной связи с белками. Типичные белки ядер растений — гистоны — представляют собой низкомолекулярные основные белки. В самых различных растительных тканях повышение содержания гистонов совпадает с синтезом ДНК. [c.472]

Матричная активность ДНР при синтезе РНК резко снижается, если часть молекулы оказывается заблокированной гнстонамн (стр. 286). Существует гипотеза о том, что с помощью различных модификаций в структуре гистонов (нанример, с помощью их метилирования или ацетилирования) можно воздействовать на их способность ингибировать синтез РНК in vivo и тем самым регулировать синтез РНК в клетке [185]. [c.236]

Следует подчеркнуть, что, хотя концепция оперона была выдвинута на основании данных, полученных при изучении небольшого числа бактериальных систем, применить ее, но-видимому,, можно и в отношении более слонхных систем, существующих в животных и растите.льных клетках [202, 203]. Следует, однако, указать, что в таких клетках в процессах регуляции белкового синтеза участвуют и гистоны (стр. 138). [c.286]

ДНК, соедшшясь с гистонами, может утрачивать способность служить матрицей в процессе транскрипции, т. е. при синтезе комплементарной РНК в реакции, катализируемой in vitro ДНК-зависимой РНК-полимеразой (см. гл. XX). Поскольку именно данный тип РНК выполняет в дальнейшем роль матрицы при белковом синтезе, это влияние гистонов служит механизмом, контролирующим синтез белка на уровне транскрипции (см. гл. XXI). [c.160]

По-видимому, нуклеогистоновый компонент хроматина представляет собой генетический материал в состоянии репрессии, неспособный участвовать в транскрипции. Неспособность поддерживать ДНК-зависимый синтез РНК характерна также для нуклеогистоновых комплексов, полученных искусственно путем соединения очищенных гистонов, относящихся к классам I и II, с ДНК [28]. В общем оказалось, что в специализированной растительной клетке любого типа лишь относительно неболь- [c.39]

ВОЗМОЖНОСТЬ изучать функции ядрышек. Ядрышко составляет до 35% обш ей массы ядра и содержит около 40% общего белка и 30% или более общей РНК ядра. Ранние радиоавто-графические исследования, проведенные Голдштейном и Мику [23], Вудсом [59] и другими, показали, что хотя ядрышко обладает некоторой способностью к синтезу РНК, большая часть ядерной РНК синтезируется в хроматине. Это заключение подтверждено результатами исследований биохимической активности изолированных ядрышек, которые обладают лишь ограниченной способностью к синтезу РНК [43]. В то же время ядрышко способно к синтезу белка и фактически именно в нем в основном и синтезируется ядерный белок [2, 3]. Одним из классов белков, синтезируемых в ядрышке, как указывалось выше, являются гистоны. По-видимому, механизм их синтеза сходен с описанным выше механизмом синтеза белка, в котором РНК декодируется рибосомами. Об этом свидетельствует тот факт, что синтез гистонов ингибируется пуромицином — специфическим ингибитором связанного с рибосомами синтеза белка, а также актиномицином D — специфическим ингибитором зависящего от ДНК синтеза РНК. Возможно, в ядрышке имеются рибосомы для сборки молекул гистона более детальная информация о природе механизма синтеза гистонов пока отсутствует. [c.40]

Белки, их химические и физико-химические свойства. Методы выделения и очистки белков классические — диализ, высаживание из растворов современные — распределительное и ионообменное хроматографирование, хроматографирование на молекулярных ситах, электрофорез. Индивидуальность белков.. Цветные реакции белков биуретовая, ксантопротеиновая, сульфгидрильная, Милона, нингидринная. Первичная, вторичная и третичная структуры белков, факторы, определяющие эту структуризацию. Проблема установления первичной структуры белка. Вторичная структура а-спираль и Р-структура, третичная структура. Классификация белков простые и сложные. Простые белки альбумины, глобулины, проламины, прот амины, гистоны и склеропротеины. Сложные белки (протеиды) нуклеопротеиды, глюкопротеиды, липопротеиды, фосфопротеиды, хромопротеиды, металлопротеиды. Заменимые инезаменимые аминокислоты. Проблема синтеза искусственной пищи. [c.189]

На наш взгляд, задержку митоза, так же как и торможение синтеза ДНК, можно объяснить конфигурационными изменениями ее вторичной и третичной структур, которые происходят в результате повреждений в ее первичной структуре. Конфигурационный переход ДНК может создавать препятствие в таком биологическом процессе, как формирование хромосом в Ог-пе-риод. Действие молекулярного усилителя первичных повреждений ДНК в этом важном процессе можно представить следующим образом. Для образования хромосомной субъединицы — нуклеогистона — требуется стерическое соответствие между спиралью ДНК и аргининовым и лизиновым гистонами. Аргинино-вый гистон находится в частично спирализованной а-форме, в точности соответствующей параметрам большого желоба спирали ДНК в В-форме, в котором он и укладывается. Переход спирали ДНК из В-формы в А-форму нарушает это соответствие. Поэтому процесс протеинизации ДНК может выключиться. Косвенным указанием на возможность этого механизма может служить факт ухода гистона из ядра клетки сразу после облучения. [c.41]

Активно метаболизирующий хроматин в ядре клетки по сравнению с неметаболизирующим хроматином содержит значительно меньше гистона [62], и синтез РНК и ДНК идет только в диффузной части хроматина [36, [c.66]

Показано также, что гистон подавляет синтез РНК и ДНК in vivo [c.66]

В. А Стручков. Конечно нет. Наши предположения основываются на результатах исследования Мирского и сотрудников, показавших, что диффузный хроматин содержит значительно меньше гистонов, чем плотный, и именно диффузная часть хроматина связана с синтезом РНК и ДНК. [c.74]

Известно, что ядерные белки, например гистоны, могут регулировать синтез ДНК за счет изменения затравочной способности самой матрицы [22]. По-видимому, синтез гистонов предшествует синтезу ДНК в ходе клеточного цикла. Следствием этого является постепенное увеличение отношения гистон ДНК, что приводит к прекращению синтеза ДНК незадолго до наступления митоза. Разные по составу гистоны угнетают синтез ДНК в различной степени. Так, например, гистон, богатый аргинином, угнетает синтез примерно на 30—40%, а лизиновый гистон на 80% [22]. Интересно, что при небольших значениях соотношения гистон ДНК синтез ДНК может даже стимулироваться. При выделении ДНК и отдельных фракций ДНП из ядер регенерирующей печени крыс, облученных дозой 800 р и испытании их в качестве затравки в системе синтеза ДНК оказалось, что облучение сильно ингибирует синтез ДНК во всех случаях, когда в качестве затравки применялись различные фракции ДНП. Если затравкой служил полностью депротеинизированный образец ДНК, то включение меченого предшественника ДНК почти не отличалось от контроля [28]. При исследовании включения [c.126]

И. В. Филиппович. Вы не совсем правы. Я имел в виду работу Леннерта и Окада, выполненную в 1964 г. Авторы изучали включение С -лн-зина в ядерные белки и Н -тимидина в ДНК ядер регенерируюш,ей печени П vivo после облучения животных в дозе 800 р. Включение лизина в гистон, а также количество гистона в расчете на ядро после облучения не отличались от контроля, а включение тимидина в ДНК сильно угнеталось, В результате, отношение гистоны ДНК увеличивается, а это, как известно, приводит к понижению затравочной активности ДНК- Авторы вовсе не считают этот вывод абсолютно неправомочным , а указывают на то, что этот механизм не является единственным, объясняющим известный факт угнетения синтеза ДНК ядерными белками. Как известно, большую роль в изменении метаболической активности ДНК играют и другие белки ядра, и, в первую очередь, остаточный белок. [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология