Дж. Уилсон, Т. Хант - Молекулярная биология клетки - Сборник задач (1120987), страница 115
Текст из файла (страница 115)
Сопоставить все эти последовательности и достоверно определить, какая их сторона более консервативна, без компьютера трудно. Приемлемым способом оценки различий может быть такой: выбрать одну из последовательностей, например коровы, и подсчитать все отличия между этой и другими последовательностями по каждому положению, как показано на рис.
9-44,При суммировании различий с каждой стороны от границы становится очевидным, что последовательности слева гораздо болыпе сходны друг с другом, чем последовательности справа (рис. 9-44). (Аналогнчньге различия выявляются вне зависимости от того, какая последовательность выбрана для сравнения.) Таким образом, более консервативные последовательности, расположенные на рнс.
9-27 слева, соответствуют зкзонам, а менее консервативные, расположенные справа, интронам. Это простое упражнение лишний раз показывает, насколько полезны компьютеры при оценке гомологии между различными последовательностями. Если молекулы РНК соединяются в ходе сплайсинга, то должны существовать последовательность на 5ссайте сплайсинга (Сг!/) в лидерной РНК и последовательность на Зссайте сплайсинга (АО) в актиновой РНК, которые при соединении, согласно обычным правилам сплайсинга, образуют последовательности актиновой мРНК.
Как показано на рис. 9-45, при сплайсинге лидерная РНК и актиновая РНК могли бы соединиться так, что образовалась бы Клеточное ядро 40$ актиновая мРНК с правильной последовательностью. Если молекулы РНК соединяются путем сплайсинга, то ген, кодирующий лидерную последовательность, фактически вносит 22 нуклеотида в актиновую мРНК. Б, Последовательности лидерной РНК и актиновой РНК не могут быть составными частями одного предшественника, поскольку гены 1, 2 и 3 транскрибируются в разных направлениях. Наблюдение, что гены, кодирующие лидерную РНК, по-видимому, транскрибируются с образованием дискретной молекулы размером 100 нуклеотидов, более слабый аргумент против существования предшественника.
Поскольку гены лидерной РНК повторены около ! 00 раз, трудно исключить вероятность того, что один или несколько из них дают начало более длинному транскрипту. В. Наличие необходимых сигналов сплайсинга, который мог бы приводить к образованию актиновой мРНК правильной структуры, а также невозможность существования одного длинно~о предшественника — два этих факта позволяют предположить, что лидерная РНК соединяется с актиновой РНК при сплайсинге двух отдельных молекул РНК. Из литературы известен пример транссплайсинга (т.е.
сплайсинга двух отдельных молекул РНК) — зто синтез мРНК у паразита 7г»рапозота Ьгисег, когда ко всем мРНК присоединяется общая лидерная последовательность. Литературен Кгаиад Мс гйгхл, О. А !гала-591!себ !еадег зецоелсе ол аснл тй11А 1л С. е1рдалр, Се!1 49, 753 — 761, 1987. А. Мини-еан! 5' з з 5 З 5' ~ 3' Снанироаание 5' 3' С анироее е 1 гл-игл ° ш Ум. 9-46. Ожндаемме продукты хм мини-гена 1 (А) н мини-гена 1(Б) прн сканировании последоватсхьиостн от 5С к У-концу н от Зс а 5сконцу (ответ 9-34).
Прямо1тсльннкамн обозначены целые язоны, заштрихованными фигу!Ммн показаны части экзонов. 5' 5' з' 5' 3' 3' 3' 5' С анироеание 3' 5' Снанироеа не 9-34 А. Если структуры, осуществляющие сплайсинг, связываются с одним сайтом сплайсинга и сканируют весь интрон в поисках комплементарного сайта сплайсинга, то они должны использовать первый подходяший сайт. (Неиспользование первого подходящего сайта сплайсинга эквивалентно пропуску экзона.) Продукты, которые должны получиться в результате сканирования интрона в двух мини-генах, показаны на рис. 9-46. Если указанные структуры связываются с 5'-сайтом сплайсинга и сканируют последовательность по направлению к 3'-сайту сплайсинга, то на мини-гене 1 должен образовываться один продукт (рис. 9-46, А), а на Б М н.еен 3 406 Глава 9 мини-гене 2- два продукта (рис.
9-46, Б). Наоборот, если структуры, осуществляющие сплайсинг, связываются с 3'-сайтом сплайсинга и сканируют в направлении 5'-сайта сплайсинга, на мини- гене ! должно образоваться два продукта (рис. 9-4б,А), а ва мини-гене 2-один продукт (рис. 9-4б, Б). Б. Результаты вашего эксперимента не совпадают с ожидаемыми для любого направления сканирования. Таким образом, представляется маловероятным, что отбор пайтон сплайсирования происходит путем однонаправленного сканирования интронов либо от 5'- к 3'-сайту, либо от 3'- к 5'-сайту.
Каким образом клетки не допускают пропуска экзона, остается неясным. Литература: КиГгпе, Тс ИгегГпда, и! ВеГеег, Ус И~еиетаап, С ЕтГс(епсе ааапж! а зсапп!пк глоде! Гог ВгтА зр)(с)пк. ЕМВО 3. 2, 727 — 733, !983. Контроль генной экспрессии Стратегии генетического контроли 10-1 А. транскрипция Б. процессннг РНК В. транспорт РНК Г. трансляция Д. деградация мРНК Е. активность белка Ж. белки — регуляз оры генов 3, позитивная регуляция; негативная регуляция И, комбинационная К. главные белки-регуляторы Л. шуо(31 10-2 А. Правильно. Б.
Неправильно. При таком сравнении выявляется очень немного различий. Большинство белков синтезируются в различных типах клеток со скоростями, различающимися не более чем в пять раз. Лишь немногие белки (несколько процентов от всего количества) сильно варьируют по своему содержанию в разных тканях. В. Правильно. Г. Неправильно, Некоторые белки-регуляторы, связавшись с узнаваемой нми последовательностью, подавляют транскрипцию соседнего гена.
Д. Правильно. Е, Неправильно. У высших эукариот возможность транскрипции гена зависит обычно от целого кластера белков-активаторов, действуюших согласованно. Ж. Правильно. 3. Правильно. 10-3 А. Перед обработкой форболовым эфиром белок ЫР-нВ присутствует в цитоплазме (рнс. 10-1, дорожки 5 и б). После обработки ХР-яВ обнаруживается в ядре (дорожки 3 и 4). В резуль~ате обработки форболовым эфиром НР-яВ перемещается из цито- плазмы в ядро.
Б. Несмотря на то что обработка форболовым эфиром активирует протеинкиназу С, которая может менять активность белков-мишеней путем фосфорилнровання, представляетсямаловероятным, что МР-иВ активируется непосредственно путем фосфорилирования. Активация ХР-иВ при обработке мягко денатурируюшими ве- 408 Глава 1О ществами дает возможность предположить, что переход неактивной формы этого белка в активную не связан с ковалентной модификацией. Более вероятно, что эффект протеинкнназы С отстоит от активации ГГЕ-я В по крайней мере на одну ступень. В.
Возможно, активация ХР-и В в пре-В-клетках форболовым эфиром осуществляется за счет простого молекулярного механизма: ХР-яВ неактивен потому, что связан с ингибитором. В пользу такого предположения говорит то, что ХЕ-иВ активируется при обработке мягко денатурирующими веществами, которые могут приводить к отделению ннгибирующей субъединицы. Ингибитор может действовать, закрывая участок связывания ХЕ-хВ с энхансером, а, возможно, также и участок, определяющий локализацию этого белка в ядре. В соответствии с этим предположением обработка форболовым эфиром должна приводить к активации ХР-хВ, вызывая отделение ингибитора.
Так как обычно прн обработке форболовым эфиром актнвивуется протеинкиназа С, то диссоциация ннгибитора может происходить либо вследствие прямого фосфорилировання ингибитора, либо косвенным путем, вследствие фосфорилирования какого-то другого белка. Литература: Ваеиег1е, Р. А.; ВаГггагоге, О. Асцтаг1оп оГ ГуХА-61п61пк ас6 лгу гп ап аррагепг!у сугор!аапбс ргеспгаог оГ !Ье Хр-и В ггапаслр6оп Гас!от. Се11 53, 211 — 217, 1988.
А. Результаты, приведенные в табл. 10-1, соответствуют ожидаемым в случае позитивной регуляции арабинозного оперона. Для стимуляции транскрипции позитивный регулятор транскрипции должен связаться с промоторными областями арабинозного оперона. Таким образом, если ген, кодирующий белок-регулятор, делецирован, то арабинозные гены не могут экспрессироваться. Если бы белок агаС действовал по принципу негативной регуляции экспрессии, то арабннозные гены должны были бы полностью индуцироваться независимо от того, присутствует илн отсутствует арабиноза в среде. Поскольку регуляторы, осуществляющие позитивный контроль, блокируют транскрипцию, их удаление при делеции дало бы возможность арабинозным генам транскрибироваться при всех условиях. Бактериальные опероны, которые регулируются репрессором по принципу негативной регуляции !например, лактозный оперон), ведут себя именно таким образом: в отсутствие белка-репрессора нх экспрессия осуществляется на высоком уровне.
Латератураг ВсАГГег, Я.Р. Сгепсйса ап6 Мо1есп1аг Вг!!Оу, СЬар. 13, йеа61пк, МА: Апсйаоп %ст!еу, 1986. 10-5 А. Зонды 2 и 3 нужны потому, что они являются специфическими для той мРНК, которой нет в необработанных клетках 10Т1!2. Вы ищете мРНК, имеющуюся в миобластах обоих типов, но отсутствующую в клетках 1ОТ1!2. Гибридизация радиоактивных кДНК- копий РНК из миобластов с РНК из клеток 10Т1/2 проводится для того, чтобы удалить из зондов все те последовательности, которые соответствуют видам мРНК, содержащимся как в клетках !ОТ1/2, так и в миобластах.