И.Ф. Жимулёв - Общая и молекулярная генетика (1117666), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Если С!и-повтор не оказывает инактивирующего влияния на ген и' в транспозоне, глаза у мух к1>еуу>и' будут нормального красного цвета. Если же С7а-повтор инактивирует ген гя в транспозоне во всех клетках или только в некоторых, то глаза у мух будут соответственно полностью белыми или мозаичными, т. е. в некоторых клетках ген сохраняет активность, в других инактивирован. 4. Поиски энхансеров генов (см.
разд. 7.6.3). 5. Создание систем трансформации для направленной экспрессии генов (см. разд. 7.6.3). 6. Индукция сайт-специфической рекомбинации (разд. 8.3.2.2). Питература к раздепу 7.4.10 Жимулев И. Ф. Трансформация у дрозофнлы--- новый подход в генетике Д Соросовский образовательный жури. 2000. Т. 6, № 7. С. !1 — 16. Синтез РНК, кодируемой данным геном, называется экспрессией гена.
У прокариот единственная РНК-полимераза, состоящая из белкового комплекса — — собственно РНК-полимеразы и о-фактора, синтезирует все виды РНК; мРНК, тРНК и рРНК. У эукариот три разные РНК-полимеразы транскрибируют РНК с трех разных типов генов. РНК-полимераза ! синтезирует 18, 28 и 5,88 РНК, РНК-полимераза Н считывает мРНК АяЬЬигпег М. РгигорЫп. А (аЬога(о>у Ьап>ГЬооЬ. СоЫ Брпп8 НагЬог: СоЫ Брпп8 НагЬог ЕаЬога>огу Ргезз, 198'). Р. 1017 — 1063.
Вгапг( А. Н., Реггнпоп Ь(. Та>8е(е>( Яепе ехргезяоп аз а шеапя оГ айеппй сей Га(ез ап>( 8епега(ш8 >!опнпап> рЬепо(урез Л Осте!оршеп!. 1993. Чо(. 118. Р. 40! — 415. бейт!пй '!Ч. 3. ТЬе шая>ег соп(го( Пепе Гог шогрЬоЯепеяз ап>( его!и(гоп оГ гбе еуе Л бене> >о Сейа 1993. Чо!. 1. Р. 11-15. НаЫег б., Сайаегея Р., беЬг!пй '>Ч. 3.
14еж регзресбтея оп еуе его(и>юп Л Сиггеп> Ор(п(оп >и бепебсз е> Оете1оршеп(. 1')95. Чо(. 5. Р. 602— 60'). Ьа>ггепее Р. А. ТЬе ша!Пп8 оГ а Пу. ОхГогтй В!ас1сч еП Бс(еп(>Т(с РиЫка((сиз, 1992, 228 р. РгаяЬег Р. С. Рйпв ОЕР (о яее гйе ПЯЬ> Д Тгеп>(а (п бепейся. 1995. Чо(. 11. Р. 320 — 323. Врга>П>пй А.
С. Р-е(ешеп! п>е>!(а(е>! (гапя1оппайоп Л Ргояорйда: а ргас(ка! арргоасЬ ! О. В. ПоЬе>тз, ед, ОхГоп(; '>ЧазЬ(п8(оп. 1РЕ Ргем. ! 986. Р. 175— 197. ЪЧПяоп С., Реагяоп П. К., ВеПеп Н. 3., О'Капе С. Лч Сгояяп!Ыаия Пч беЬПп8 '>Ч. 3. Р-е!ешеп(-ше>!(а(е>( епЬапсег >!е(ес(1оп: ап еГПс(еп! ше(Ьо>( Гог Во!абпй ап>! сЬагас(епх(п8 >(ете!оршеп(а!1у геки1а(е>) Яепез >и РгояорЫи Д бепея й Реке!оршеп(. 1989. Чо!. 3. Р.
1301 — !313. с генов, кодирующих белки и некоторые япРНК (зща!! пцс!еаг КХА), РНК-полимераза П! транскрибирует гены 58 рРНК, тРНК и остальные япРНК. Схема организации типичного гена представлена на рис. 7.32. Каждый ген состоит из регуляторной части, с которой начинается транскрипция кодирующей части, где записана информация о структуре белка, и терминирующей части, где завершается транскрипция. 173 Глино ?. СТРУКТУРА ГЕНА н р,,з,,нп, кодирувпцая цепь ДНК точка р патурации '"~~й".,);," ~''~~' "*„,',"",)зке точкадснатурацни РНК вЂ” ДНК гибрид саят связывания РНК Транскрипционный «пузырек» (Ьежш, 2000. Р. 235), В ходе транскрипции РНК-полнмераза денатурирует двухце спираль ДНК и вновь восстанавливает ее, поддерживает кодируюшую и матричную цепи ДНК в выпрямленном состоянии и синтезирует РНК Литература к разделу 7.5 Двойная спираль ДНК в области промотора денатурируется под действием РНК-полимеразы у прокариот или транскрипционного комплекса у эукариот (рис.
7.33) с образованием транскрипционного «пузырька». РНК синтезируется в направлении от 5С к 3'-концу по одной из цепей ДНК, которая называется матричной. Вторая цепь называется кодирующей. Транскрипция заканчивается, когда молекула РНК-полимеразы достигнет терминирующего участка, нли терминатора (см. рис. 7.32). У прокариот обнаружено два типа терминнруюших последовательностей: один опознается непосредственно РНК-полимеразой, другой— РНК-полимеразой в ассоциации с р-фактором.
Каждый ген имеет последовательность одного типа. Исследование процессов, происходящих при синтезе мРНК, показало, что продукты транскрипции, синтезируемые в ядрах эукариот на ДНК хромосом, гораздо крупнее, чем образуемые из них и выходящие в цитоплазму матричные РНК, поступающие в рибосомы и участвующие в трансляции. Такие транскрибированные с ДНК и находящиеся в клеточном ядре предшественники мРНК, очень разнообразные по своему нуклеотидному составу, называются гетерогенными ядерными РНК или про-мРНК.
Выяснилось, что в гетерогенных ядерных РНК присутствуют протяженные участки, считанные с участков генов, не кодируюших информацию о структуре белка, -- интронов. В результате сложного процесса созревания РНК, называемого процессингом, образуется зрелая молекула матричной РНК уже существенно меньшего размера. В ходе процессинга (или посттранскрипционных модификаций РНК) удаляются участки, соответствующие интронам, происходит сращивание экзонов (сплайсинг), добавляется короткий фрагмент на 5'-конце (5'-кэп) и поли(А) -хвост на Зцконце молекулы РНК.
На рис. 7.34 представлена схема строения зрелой биологически активной мРНК из клеток эукариот. Аналогичная мРНК обнаруживается и в клетках прокариот, но в ней нет поли(А) -последовательности. Алиханян С. И., Акифьев А. П., Черпни Л. С. Общая генетика. Мз Высш. шк., 19е5. 446 с. Георгиев Г. П. Гипотеза о структурной организации оперона и регуляции синтеза РНК в животной клетке Л Мол.
биол, ! 970, № 4, С. 17 — 2с) Георгиев Г. П. Гены высших организмов и их экспрессия. Мз Наука, 19е9. 254 с. Гершензон С. М. Основы современной генетики. Киев: Наук. думка, 1983. С. 349-356. Гвоздев В. А. Регуляция активности генов прн созревании клеточных РНК Л Соросовский образовательный журн. 1996. № !2. С.
11 — 18. Овчинников Л. П. Что и как закодировано в мРНК Л Соросовский образовательный журн. 199е. № 4. С. 10 — 13. Ьезтш В. Оепез У, ОхГогс(; аозт Ъ'ог(с; То1суо: ОхГогй Нпстегсйсу Ргем, 1994. Р. 377 — 40!. Ьетт!и В. Оепез У1!. ОхГогй; Хезт Уог1с: ОхГогй 1)пстеггйсу Ргезз, 2000. Р. 233-235. Рсияяей Р. 3. Оепейсз. 5« ес(.
Меп!о Райс, Са!суогп(а: Ас(й(зоп 'зуев!еу Ьопйшап!пс., ! 998. Р. 379-417. 174 ОБЩАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА Си~ наны инициации трансляции по сканирующему механизму Перекодирующие сигналы Сигналы цитоплазматического и ядерного полиаденилирования Изменение Сдвиг Прыжок смысла рамки риоосомы кодона Т Т т Т Т т АЫО Стоп 5 нстранслирусмая Сигнал ливерная область внутренней ин1шиацин Элементы нестаоильности мРНК Сигнал внутриклеточной докалнзации 3 петрапслируелы трэйлерная область Схема расположения функциональных участков иа молекуле мРНК у эукариот !Овчинников, 1998. С. 17) 7.6.
РЕГУЛЯТОРНАЯ ЧАСТЬ ГЕНА У.бЛ. Проаяоторы и регуляторы — 35 †ТТОАСА е !б-!9 пи ь- ТАТААТ -е Домен Прибиоаа 5-9 пп ° Кодирующая часть а С гарт транскрипции Наиболее типичный промотор прокариот, имеющий три компонента: домены последовательностей в областях — !О, -35 и стартовую точку транскрипции !Ьевэо, 2000.
Р. 245-246). Частота ветречаемоети нуклеотида а области -!О ! %Е Т„„А„, То Аи А,„Т„, в области -35: Т„„Ти Оо Ао С,„Ао У прокарнот процесс транскрипции осуществляется с помощью голоэнзима (или «полного энзима») РНК-полимеразы, состоящего из собственно РНК-полимеразы и присоединяющегося к ней а-фактора. Собственно РНК-полимераза состоит нз 4 полипептидов: двух а, а также р н )3'-субъединиц, РНК-полимераза осуществляет основную реакцию полимеризации рибонуклеотидов, ее функция заключается в копировании РНК с одной из нитей двойной цепи ДНК„п-фактор необходим для опознавания промотора --- особого участка в начале гена.
Промоторы имеют определенные последовательности нуклеотидов, «узнаваемые» РНК- полимеразой. Более 100 промоторов были секвенированы у Е. сей,и наиболее удивительным оказалось почти полное отсутствие у ннх гомологии 60-нуклеотидного района, связывающего РНК-полимеразу. Однако четыре постоянные особенности в бактериальных промоторах все-таки были найдены (рис. 7.35): 1) наличие стартовой точки транскрипции; 2) особая последовательность нуклеотидов начиная с положения — 10; 3) особая последовательность нуклеотидов в районе -.35; 4) разобщение последовательно- 175 Е1ики 7.
СТРУКТУРА ГЕНА Комплекс нннцнацнн -50 -40 -30 -20 -!О ! +!О ь20 +30 сод ржнтп-фактор и свлзывастся с Участком Л~~)ф~~«~ф.~~«~ф~»~'~';.3 ~ ~!«Тг.,«3'ф»~~Я» / ДНК длинои 75-80 пн Первоначальный комплекс элонтацнн -50 -40 -ЗО -20 -!О ! 4!О л20 езО утрачивает о-фактор и контакты с ДНК н районе от — 35 до -55 Общий комплекс элппгацнн -50 -40 -30 -20 -!О ! +»О -л20 -л30 ~Ъ|УЪ~РЪЛ г связывается с участком ДНК длиной 30-40 пн Начало транскрипции у прокарнот (1.сжщ. 2000. Р.
242) стей в районах — 10 и -35. Рассмотрим их подробнее. 1. В стартовой точке транскрипции (> 90 % промоторов) располагается пурин. Довольно часто это центральный нуклеотид в последовательности САТ, однако степень консерватизма этого триплета невелика, чтобы его можно было считать обязательным сигналом. 2. Шесть нуклеотидов в районе от -10 обнаруживают почти во всех промоторах. Они были найдены впервые в 1975 г. Д. Прибновым (П.
РпЪпотч) в промоторах двух генов бактериофага Т7. 3. Шесть фиксированных нуклеотидов обнаружено в районе --35. 4. Расстояние, разделяющее указанные консервативные последовательности, составляет 16 и 18 пн в 90 %и промоторов. В виде исключений может быть 15, 19 или 20. Это расстояние важно, поскольку согласуется с формой молекулы РНК-полимеразы. Вначале РНК-полимераза контактирует с районом от --55 до +20 пн (рис.
7.36). Инициирующий комплекс содержит РНК-полимеразу и а-фактор, который слабо связывается с участком промотора в положении —.35 пн, контролируя посадку РНК-полимеразы именно на промотор. Затем РНК-полимераза связывается с доменом Прибнова — районом вблизи положения — 10. Одновременно с этим расплетается полностью почти два витка двойной спирали ДНК (длиной в 17 пн) вокруг нуклеотида в положении — 1О. Следует отметить, что в этом положении присутствуют в основном А-Т нуклеотиды, имеющие по две водородные связи между собой, что значительно облегчает возможность их разъединения. Поскольку промоторы слегка различаются по последовательностял! нуклеотидов, эффективность связывания РНК-полимеразы, а следовательно, и скорость транскрипции сильно варьируют от гена к гену.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
