И.Ф. Жимулёв - Общая и молекулярная генетика (1117666), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Позднее такие последовательности были найдены у многих других организмов. Коровая часть ориджина репликации у вируса 8Ъ40 (рис. 6.17, а) состоит из элемента опознания (ОКŠ— ог!8!п гесойп!с!оп е!ешеп!), необходимого для связывания особого белка -- Т-антигена (Т-ай), белка, расплетаю- щего ДНК (1)ОЕ -- 13Ь(А ппзч!псйпй е!е1пеп(), и элемента, обогащенного АТ-нуклеотидами. Участок, с которого вилка реплнкации начинает двигаться в противоположных направлениях, называется началом двунаправленной репликацин (ОВК вЂ” оп8!и Ьпйгес(юпа1 гер!!са(!оп).
Вспомогательные элементы (Апх) связывают димеры Т-антигена (Апх-1) и фактор транскрипции 8р! (Апх-2). Расстояние между этими элементами и их ориентация играют важную роль в процессе инициации репликации. У 5. сегеесс!це (см. рис. 6.17, б) ориджины состоят из двух коровых элементов (А и В1), По ОБЩАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА Два гсксамсра Т-ай Вл. "ж г ОНЕК г'Зона винил)арии,.
3В2131 5 а, 'Апя„й 3 , ОВК б )) ОНЙ ОЙС 5 'ззяз .. 3 '' "5 ОВН ОНСЗ Факторы В» транскрипции ррч1 1.аппп В2 ОВК 10.4Ы тпн) Ориджины репликации, функционирующие в ядрах зукариотических клеток и у инфицирующего их вируса ЕУ40 [Оератрйй)а, 19991: а — 5У40; б — К ссгегй1ис; е — 5. ротбс; г-е — млекопитающие. Зеленью помечены злемснты генома, абсолютно необхолимыс для инициации репликации 1короаые компоненты), желтым — последовательности ДНК 1сайты связывания факторов транскрипции), которые облегчают процесс реплпкацни при некоторых условиях — зто вспомогжельные компоненты Ол Нреренликационный комплекс Формирование пререпликационного комплекса в сайте взаимодействия АЯ5 — ОКС у дрожжей 1Матх, 19951.
СОСб, МСМ, СРС7 1киназа), ОВЕ4 — белки, входящие в состав комплекса ОКС Днме1з Т-ай ййййййй .Аих з .: 5 Терминапня д гйНА я Цролготор в гйХЛ А !21 Гласа б. СТРУКТУРА И ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНОМА Таблииа 6.1. Параметры рсплнкацнн ДНК в телемах эу- н прокарнот (Есжгл. 1994. Р. 536! Число рсгг.гиконок (.'Рсдняк длина реал»кона (нгн) Скорость дннжснн» вилки рс~ликапнн (г пн!чнн) Органнзчч 4 200 Бактерии ( Ексястеща сай) Дрож;ки (5«сгйагатусее сег'есгзгзге) Насекомые (2зеаеа)г)ггла лге)а»аеаггсе) Ачфнбнн (Хе»а)ггге гаакгэ) Млекопитающие (Мгг г тиски!иг) Растения (Ргг иг )ггягг) 500 4!) 3,6 40 3 500 !5 000 25 000 35 000 200 22 Нет данным 300 составляющих сайт связывания белков, инициирующих процесс репликации и входящих в комплекс ОКС.
Элемент 1ЖВ обычно содержит генетически охарактеризованный участок В2. Некоторые ориджины включают вспомогательный элемент ВЗ, связывающий фактор транскрипции АЫ21, Общая длина АЛ5-элемента составляет ! 00-200 пн. У другого вида дрожжей, 5. )гат(ге, ориджины состоят по крайней мере из одной АЯ5, которая значительно длиннее, чем у 5. с«лег С ягае. В некоторых случаях несколько А)(5-элементов формируют зону инициации репликации (в). У млекопитающих ориджины не охарактеризованы детально, некоторые располагаются в межгенных промежутках (е, д).
Другой тип ориджинов содержит только районы инициации двунаправленной репликации —. ОВК (е), С АЯ5 связываются белки комплекса ОКС. Комплекс был открыт в 1992 г., он состоит из 6 белков. В результате мутаций в участках АЛ5 комплекс ОКС не связывается с ДНК. И наоборот, мутации в белках ОКС предотвращают инициацию репликации в сайтах А)(5. Однако, как оказалось, комплекс ОКС остается связанным с ориджинами на протяжении всего клеточного цикла, и его присутствие не инициирует процесс репликации ДНК.
Это означает, что должны существовать другие, дополнительные факторы, и вскоре они были открыты. Ими оказались белки так называемого пререпликациониого комплекса (рис. 6.18). В дифференцированных клетках млекопитающих пререпликационные комплексы образуются в специфических участках хромосом в фазе б, и затем разрушаются в ходе митоза. Инициация репликации зависит от многих условий; структуры хроматииа, наличия определенных последовательностей ДНК, метилирования ДНК. Большинство, если не все белки, участвующие в инициации репликации ДНК у дрожжей, вовлечены в аналогичные процессы у Метахоа !()еРагззрЬ!1(а, 1999! (рис. 6.19). В ходе клеточного цикла вначале с нуклеосомами (см.
гл. 11) связываются шесть белков„ входящих в состав ОКС, затем в ранней б,-фазе — Сдсб (се!! Йс!з(оп сус1е рго(еш) и еще шесть белков Мсш (пппг сйгошовоше шаги(епапсе рго(еш). У ксенопуса для связывания Мсш требуется наличие дополнительного фактора гс(.Р-В (герйса(юп 1(сепз!пя Гас(ог В). Белки Мсш обнаруживают аффииность к гистоиам, а не к ДНК, в результате чего в конце бсфазы весь пререпликационный комплекс прочно привязывается к хроматину непосредственно в участке ориджина репликации или рядом с ним. Несколько позже у дрожжей Сйсб заменяется на Сйс45, и происходит это с помощью протеинкиназной активности белка Сдс28гС)сЬ5,6. У Ме(ахоа происходит то же самое при помощи белка Сй)с2гСус!(пз Л,В.
Образуется преинициирующий комплекс. Он активируется протеинкиназами Сдс7г'ОЬГ4, что стимулирует начало репликации ДНК, Связавшись с ДНК, белки ОКС остаются там до конца клеточного цикла (у дрожжей). У млекопитающих они удаляются из хроматина в ходе митоза и возвращаготся в начале Я-фазы. Параметры репликации у эукариоз; Насколько велики репликоны и как много их в геноме? Трудность определения размеров и числа репликонов заключается в выделении индивидуальных «глазков» репликации. Всегда остается вероятность, что наблюдаемый «глазок» является результатом слияния двух соседних репликонов.
Чтобы обойти это препятствие, подбирают стадию репликации, когда число «глазков» максимально и они еще не начали сливаться. Затем в участке ДНК, содержащем несколько «глазков», измеряют расстояние между точками начала репликации (т. е. между средними точками смежных репликонов). Скорость движения вилки репликации определяют по максимальной длине радиоактивно меченого следа, оставляемого реплицирующейся ДНК в единицу времени. Как свидетельствуют данные табл. 6.1, размеры репликонов у эукариот существен- 1гг ОБЩАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА Хеварис Дрожжи Нуклсосома ~:=Ф> Ранняя Гй Еасб Мсп е Я1 н-н Мсо1 Поздняя О~ Прсрспликаниоппый комплекс Формирование и акгивирование пререцликационных комплексов у дрожжей 5. сегеяйпае и лягушки Хенория 1аессз 1йерашрй111я, 1999) Б О с с но меньше, чем у прокариот, хотя в пределах генома одного вида они могут варьировать в 10 раз.
Скорость репликации у эукариот ниже. В соответствии с современными представлениями репликоны у эукариот распределены в геноме не случайно, они расположены группами 1гер!1соп )ос1). В этих группах, или фокусах, собираются ферменты репликации, ко- торые удлиняют вилки репликации одновременно 10-100 соседних репликонов длиной примерно по 100 тпн каждый. Репликация в них завершается за 45-60 мнн. Кроме этого существуют очень длинные репликоны 1более 1000 тпн) — столь большие„что репликация в них продолжается по нескольку часов. Особенности репликации ДНК на концах хромосом рассмотрены отдельно в разд. 9.6.
Г23 Гоово б. СТРУКТУРА И ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНОМА Литература к разделам 6. 1 — 6.3 Альберте Б., Брей Д., Льюис Дж. и др. Молекулярная биология клетки: В 5 т. Т. 2. Мо Мир. 1994. Г. 287-301. Докинз Р. Эгоистичный ген. Мо Мир, 1993. 316 с. Кольцов Н. К. Наследственные молекулы,0 Классики советской генетики. Ло Наука, !968. С. 93-119. (Наука и жизнь. 1935. Вып. 5, 6). Кулаев И.
С. Г!роисхождение эукарнотнческнх клеток 0 Соросовский образовательный журн. 1'298. № 5. С. 17-22. Льюин Б. Гены. Мо Мир, 1987. С. 23 — 36. Прозоров А. А. Геном бактерии: нуклеоид, хромосома, нуклеотидная карта 0 Микробиология. 1998. Т. 6'?.
С. 437-451. Ратнер В. А. Хроника великого открытия: иден н лица 0 Природа. 1998. № 4. С, 68-79. № 11. С. 18-28. Сельскохозяйственная биотехнология ? Род. В. С. Шевелуха. Мо Высш. шк., 1998. С. 87-109. Фяворова О. О. Сохранение ДНК в ряду поколений: репликация ДНК 0 Соросовский образовательный журн. 1996. № 4.
С. ! 1 — 17. Чолаков В. Нобелевские премии. Ученые и открытия. Мо Мир, 1987. 363 с. Вегехпеу К.. РпЬеу О. Р., НвЬеппап Л. А. Негего8епейу оГ еп(сагуог!с гер1»сопя, гер!кап с!пвгегв, апс(»ер!кабоп 1ос! 0 СЬга»лаваша, 2000. Чо(. !08. Р. 471-484. В!пп»еп»Ьа! А. В.„Кпейв»еш Н. Л., Нойпею О. В. ТЬе ппйв оГ РЫА гер1»сабоп»п Ргогорйла те- 6.4. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД В любом данном участке ДНК только одна из двух нитей ДНК кодирует аминокислоты, поэтому код — зто последовательность нуклеотидов, а не лар нуклеотидов. Генетический код имеет следующие свойства: 1. Генетический кад читается груллами ло три нуклеотида, т.
е. код триплетный. Каждый триплег кодирует одну аминокислоту, каждый триллет называется коданом (табл. 6.2). 2. Код нелерекрывающийся. Основные закономерности организации генетического кода были открыты с помощью генетического анализа района гИ фага Т4. В 19Г>1 г. Ф. Крик и его коллеги показали, что код должен читаться нелерекрывающимися триллетами с фиксированной стартовой точки. Нелерекрывание подразумевает, что каждый кодаи состоит из трех нуклеотидов и каждый последующий кодаи представлен следующими тремя нуклеотидами. Фиксированная стартовая точка означает, что считывание начинается на одном конце и завершается на другом; различные части кодирующей последовательности не могут считы- ?ааойапег сЬгопювошев 0 Со!и Брппй НагЬог 8ушр.
Опал». Вю(. 1974. Чо1. 38. Р. 205 — 233. СаНап Н. б. Кер!кабоп оГРЫА»п е»»)шгуог)с сЬгошоюшев 0 Вп»ВЬ Мейса! Вп1!ебп. 1973. Р. 192-195. Спс1с Е Сеп(га( с(о8ша о1 шо!есо(аг Ь»о!ойу 0 )9ашге. 1970. Ча1. 227. Р. 561-563. РеРашр!Нйв М. !.. Кер1каг»оп оп8!пв»п юегахоап сЬгошовашев: Гас» ог бсйоп'? 0 В!аЕвваув. 1999. Чо!. 21. Р.
5 — ! 6. Ре»п» К., Ргошп К., Ккйег С.-Ь., Ьеш(епх !У(. Сошр(ешепгагу гер!кабан К- апс( б-Ьапй ране»па »пс(псе»( Ьу сей Ыос1с!п8 аг »1»е В.-Ьапс(?б-Ьап»1 !гааз!Г(оп, а рова»ййе ге8п(а(о»у сЬес)сро!и! »ТИЬ»п Гбе 8 рЬаве оГ гбе се11 сус!е 0 Сугобепег.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
