Дж. Уилсон, Т. Хант - Молекулярная биология клетки - Сборник задач (1120987), страница 120
Текст из файла (страница 120)
Если в лимфоцнтах происходит преимущественно сплайсинг экзона 3 и экзона 4, то удаление сайта сплайсинга в экзоне 4 должно способствовать использованию сайта сплайсинга на экзоне 5 и таким образом приводить к образованию мРНК СОВР. Напротив, мутант, у которого в экзоне 4 отсутствует сайт полиаденилирования, может, по-видимому, преимущественно соединять экзон 3 с экзоном 4 и в результате образовывать аберрантную РНК, содержащую четвертый интрон нарллу с экзонами 5 и 6. (Как будет показано в пункте Г, хотя аберрантная РНК и образуется, но не такая, какую следовало бы ожидать исходя из этих простых соображений.) Результаты, полученные для этих двух мутантов, лучше всего можно объяснить отбором сайта сплайсинга. Как объяснялось в пунктах Б и В, гипотеза отбора сайтов сплайсинга правильно объясняет тот факт, что мутант, у которого отсутствует сайт сплайсинга в экзоне 4, образует мРНК СОКР. И напротив, предположение об отборе сайтов полиаденилирования неправильно предсказывает, что мРНК СОКР будет образовываться у мутанта, лишенного сайта полиаденилирования в экзоне 4.
Следовательно, эти результаты свидетельствуют в пользу гипотезы об отборе сайтов сплайсинга, ибо она хорошо объясняет 422 Глава 10 способность линии клеток лимфоцитов образовывать мРНК кальцитонина вместо мРНК СОКР. Однако ни по одной из этих простых моделей нельзя предсказать структуру аберрантной РНК, образующейся в том случае, если линию клеток лнмфопнтов трансфицировать мутантом, дефектным по сайтуполиаденилирования в экзоне 4. В аберрантной РНК сохраняется как третий, так и четвертый интроны, даже если в экзоне 3 присутствует 5'-сайт сплайсинга, а в экзонах 4 и 5-3'-сайты сплайсинга. Ни одна из простых моделей альтернативного процессинга не предсказывает подобного результата. В связи с этим полагают, что альтернативный процессинг транс- крипта кальцитонина/СОКР идет по более сложному пути отбора сайгон сплайсинга, детали которого еще неясны. Литература: Ьел' ,Я.Ес Ее«ли Я.Мс Козе»/«Ы, М.С.
3р11се сопцп!ппев! Гйс!а!ез аецгоп-яресрбс а11егпабте К1»А ргосезя1в3 ш са1с11ов1п/СОКР непе ехргемюп, Се11 48, 517 — 524, !987. 10-24 А. Сколько процентов составляет синтез ферритина от суммарного синтеза белка для каждого образца можно определить, разделив показатель синтеза ферритина на показатель синтеза суммарного белка клетки. Для первого препарата эти цифры составляют 700/750 000 = 0,093%. Все остальные данные приведены в табл. 10-6. Суммараый Синтез Доли Првведевиый Распределение синтез феррнтвиа феррвтина феррнтвн ферратииа Добавка Актииомнцин П Фракция 49% 51% Полисомы Супернатант 700 1400 0,093 0,549 0,079 0,032 0,161 0,153 0,019 0,172 0,085 0,075 0,160 0,150 0,019 0„169 Физиологический раствор Отсутствует 750 000 255 000 89% Полисомы Супернатант Железо 900 500 0,180 0,125 Отсутствует 500 000 400 000 53% 47% Физиологический рве~вор Полнсомы Супернатант 800 000 600 000 0,100 0,500 Присутствует 39% 11% 1330 700 Полисомы Супернатант Железо 780 000 550 000 0,177 0,127 Присутствует Чтобы определить распределение мРНК ферритина между фракцией полисом и супернатантом, необходимо вычислить уровень синтеза ферритина в каждом препарате исходя из распределения суммарной мРНК между фракцией полисом и супернатантом.
Для этого следует умножить долю синтеза ферритина во фракции полисом на 0,85, а долю синтеза его в супернатанте — на 0,15. Эти значения приведены в табл. 10-6 в столбце «Приведенный ферритин». Доля суммарной мРНК феррнтина во фракции полисом равна частному от деления значения в столбце «Приведенный ферритин» на сумму значений в стобце «Приведенный ферритин». Для первого препарата она равна Таблица 10-6. Синтез феррнтина у крысы после различных вариантов воздействия (ответ 10-24) Контроль генной экспрессии 423 0,079!0,161 = 49;4, Остальные значения приведень! в последнем .
столбце табл. 10-6. Б. Две особенности приведенных данных со всей очевидностью указывают на то, что скорость транскрипции мРНК ферритина не зависит от количества железа. Во-первых, добавление железа не приводит к увеличению содержания мРНК ферритина. Как показывают данные в столбце «Приведенный ферритин», общее количество мРНК ферритина после добавления физиологического раствора нлн железа практически одно и то же. Во-вторых, ингибитор синтеза РНК вЂ” актипомнцин П вЂ” не влияет на содержание суммарной мРНК феррнтина. Если бы повышение синтеза ферритина, индуцированное добавлением железа, происходило вследствие увеличения содержания мРНК ферритина, то повышение уровня синтеза мРНК было бы значительным и блокировалось бы актиномицином П.
В. В основном влияние железа состоит в изменении распределения мРНК ферритина между фракцией полисом и супернатантом. В отсутствие железа около 50' мРНК ферритина не связано с полнсомами. В присутствии железа около 90'Ув мРНК ферри- тина находится во фракции полисом. Следовательно, в присутствии железа фракция мРНК ферритина, связанная с поли- сомами, увеличивается примерно в два раза. Такой переход от свободной мРНК к мРНК, связанной с полисомами, хорошо объясняет двукратное возрастание синтеза ферритина в присутствии железа, поскольку белок транслируется лишь с мРНК, связанной с полисомами. Молекулярный механизм, препятствующий связыванию мРНК ферритина с рибосомами и ее переходу во фракцию полисом, еще неясен. Гены ферритина крысы, человека, курицы и лягушки содержат высококонсервативную последовательность протяженностью 28 нуклеотидов (элемент, определяющий реакцию на железо), расположенную на 5'-конце этих генов и необходимую для того, чтобы ген мог регулироваться железом.
По-видимому, белок-регулятор, чувствительный к железу, связывается с этими областями мРНК ферритина и мешает посадке рибосом. В присутствии железа мРНК ферритина освобождается и связывается с рибосомами, вследствие чего уровень синтеза ферритина повышается. Поскольку белок-регулятор не связывается с мРНК ферритина, эта мРНК может транслироваться. Литература: Хаьгглдег, дд ВаНда, В. Яс Мити, Н. У. Моче! швсЬвп!яп Гог !гвпв1абопв! соп!го! ш геки!вбоп оГ Гвгп!!п вупгйсвй Ьу !гоп. Ргос.
Мв!1. Асад. Яс!. 178А 73, 857 — 861, 1976. Г.мво14 В.яс Мипго, Н.Х, Сувор!ввш!с рви!с!п Ып<Ь ш и!го го в Ыкыу сопвегчед вечиспсе !и вЬе 5' ипггвпв!в!ед гед!оп оГ Гешрдп Ьеачу- впд 08ЫншЬиш! шйМАв Ргос. Мвй. Асад. Бсь ОВА 85, 2171 — 2175, !988. 10-25 А. Концентрация рибосом в лизате ретикулоцитов равна 2,5 х 10 ' М, а концентрация НСй, которая полностью блокирует синтез белка, составляет 5,6 х 10 в М, 1 мг 1000 мл моль ГРибосомы] = х в мл л 4 10« г 1г х, [Рибосомы) = 2,5 х 1О ' М, 103 1 мкг 1000 мл моль 1 г 'ьНС1Ц = х х 180000 х 10« 424 Глава 10 ~НСК) = 5,6 х 1О в М.
Таким образом, при полной остановке синтеза белка соотношение молекул НСК и рибосом равно 1:45 (2,5 х 10 7/5,6 х х 10 в = 45). Поскольку на глобиновую мРНК приходится в среднем 4 рибосомы, соотношение молекул НСК и глобиновой мРНК составляет примерно 1: 1О. Б. Соотношение между числом молекул НСК, с одной стороны, и количеством рибосом и молекул глобиновой мРНК, с другой стороны, не свидетельствует о том, что НСК подавляет синтез белка, связываясь стехиометрически с каждым из этих компонентов. Однако исходя только из этого соотношения нельзя исключить возможность того, что НСК стехиометрически инактивирует некоторые другие факторы, необходимые для синтеза белка, содержание которых в десятки раз ниже содержания глобиновой мРНК.
В настоящее время известно, что НСК представляет собой протеинкиназу, которая инактивирует синтез белка по каталитическому пути. НСК фосфорилирует фактор инициации е1Р-2. Литература: РоггеГГ, Р.ус Войовг, К.; ГГипг, Т; уасГиоп, Я.уе ТгасАЫ, ГГ. РЬоврьогу!абоп оГ шгбабоп Гасгог е1Р-2 апг! гье сопгго1 оГ гег!се!осуге ргове1п вуп!Ьев!в, Се11 11, 187 — 200, 1977. 10-26 Результаты, полученные на 12 мутантах, свидетельствуют о том, что в регуляторном взаимодействии участвует новосинтезированный белок, а не РНК. Единственные мутанты, у которых наблюдается ответ дикого типа на повышение содержания внутри клетки свободных димеров тубулина, это те, у которых сохранились нуклеотиды, кодирующие аргннин !К) и глутаминовую кислоту !Е).
Крайне маловероятно, чтобы на взаимодействии с мРНК не сказывались именно те изменения, которые не затрагивали последовательность аминокислот. Хотя четко установлено, что критическим элементом в саморегуляции синтеза тубулина являются аминокислоты на Х-конце белка, однако механизм, посредством которого узнавание этого элемента ведет к изменению стабильности мРНК, неясен. Латература: Сау, В.г!.; Уеп, Т3:, Вао, 3. Т. У.; С!ссе!аоц В. Гг'. Яеппепоп гьа! сопуег !1-гпЬп1!и апвогевп1абоп гьгопвЬ шосГп!а!ей шКХА МаЬ!!!гу гевйГе ве!!!Оп ехоп 1 оГ а )Г-гпЬп!!и шКХА. Се!1 50, 67! .679, 1987. уеп, ТА; Мося!го, Р54 СГеое!апд В. Вв'. Апгогекп!асей шага!и!!!у оГ О!лье!!и шКХАв Ьу гесекшггоп оГ !во павсепг апппо гелшппв оГ Д-гпЬпйп, Хагпге 334, 580 — 585, !988. 10-27 А.
мРНК гибридного гена Гов-глобин-)ов, содержащая 3'-конец гена с-)ов, обладает такой же стабильностью, как и мРНК нормального гена с-Гов (рис. 10-18,А и В). Напротив, гибридный ген Гов-глобин, содержащий такую же последовательность на 5'-конце, как и ген Гов-глобин-уов, но не имеющий 3'-концевых последовательностей гена Гов, весьма стабилен (рис. 10-18,Б). Таким образом, 3'-конец гена с-Гов человека сообщает мРНК с-Гов нестабильность.
Элемент, определяющий нестабильность, почти наверняка должен оставаться в составе мРНК, чтобы она могла быстро распадаться. Следовательно, этот элемент, вероятно, расположен в 3'-экзоне гена с-уов, а не в 3'-фланкирующнх последовательностях. Контроль генной экспрессии 428 Б. Хотя это и не очевидно с первого взгляда, свойства мРНК гибридного гена Гоз-глобнна определяются ее стабильностью. Если мРНК Гоз-глобнна очень стабильна, как обычная глобнновая мРНК, то достаточно и такого низкого уровня транскрипции, какой есть в отсутствие сыворотки, чтобы мРНК накопилась в значительных количествах за 24 ч до добавления сыворотки и до первого определения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
