Biokhimia_cheloveka_Marri_tom_2 (1123307), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Предполагаемый путь альтернативного сплайсинга р; и р -мРНК. На 5'-концах обеих молекул находится последовательность С„4. Пустыми квадратами обозначены зкзоны. 3'-Йетрапслируемыс последовательности заштрихованы. Р— зкзои сигнального пептида, Ч--перестроенный Ч„-зкзон. Лома~ымн линиями обозначен путь сплайсинга. А„— альтернативные сайты полиаденилирования (ААААА) в транскриптах. (Кергодисед, юлй регпизз)оп, Ггот Еаг)у е~ а1. Тво тК)чАз сап Ье ргодисес$ Ггогп з)пд1е иппгопод1оЬи1)п и-8епе Ьу айегпабуе К)чА ргосезз1пд ра1Ьвауз.
Се11 1980, 20, 313.) плазму в виде зрелых экспрессируюшихся мРНК, должны обязательно подвергнуться сплайсингу, в ходе которого происходит удаление интронов. В ядре содержится значительно болыиий набор первичных трянскриптов, чем соответствующих мРНК в цнтоплазме. Таким образом, иа каком-то уровне обязательно должно приниматься решение о том, какие транскрипты подлежат, а какие не подлежат процессингу. Что касается выбора первичных транскриптов, подлежащих процессингу, то механизм этого процесса неизвестен так же, как нет и прямого доказательства того, что выбор этот может меняться в ходе развития или в ответ на факторы окружающей среды.
Прямое доказательство дифференциального процессинга первичных транскриптов получено при изучении регуляции синтеза иммуноглобулинов. Выше уже говорилось о том, что первым иммуноглобулином, сшпезируюшимся при дифференцировке В-клеток, является 1дМ. Однако на самых ранних стадиях развития В-клеток 1дМ при секреции не проходит полностью через клеточную мембрану. С-концевая область )з-цепи, подобно мембранным белкам, остается встроенной в мембрану (см. гл. 42). )з-Цепь нормально секретируемого 1дМ обозначают р„, а р-цепь 1дМ, остающегося связанным с мембраной,— )з .
Аминокислотные последовательности р,- и )з„-цепей единичной В-клетки или клеточной линии идентичны вплоть до домена С„4 С-концевой области (см. рис. 55.3). Вслед за доменом С„4 в цепи )з„ расположен гидрофильный 20-звенный сегмент. в то время как С-коне 38-звенный сегме тельностью 4.уз-Ча14.уа. Этот гидрофобный сегмент вплоть до первого заряженного остатка 1 уа может встраиваться в двуслойную клеточную мембрану. Очевидно„что р,- и )з„-цепи должны быть транскрибированы с различных молекул мРНК. Такие различные молекулы мРНК были выделены, их нуклеотидные последовательности удалось определить по последовательности полученных с них кДНК-копий. Выяснилось.
что р„-мРНК состоит из 2700 оснований, а р;мРНК из 2400 оснований. Анализ нуклеотидной последовательности клонированного геномного участка, кодирующего молекулы р-мРНК, показал. что оба вида )з-мРНК образуются из общего транскрипта-предгцествешгика в результате альтернативного процессинга РНК в ядре. На рис. 41.15 представлены два возможных пути сплайсинга для образования )з,- и р„-мРНК молекул, транскрибированных с единичного р-гена. Общий мРНК-предшественник содержит два потенциальных сайта полиаденилирования (см. гл. 39): один — между экзонами С„4 и М и второй — со стороны 3'-конца от экзона М.
В зависимости от того, какой из двух возможных сайтов полиаденилирования подвергается эндонуклеазной атаке в ходе подгоговки к полиаденилированню, образуется тот или иной из двух типов р-мРНК (р - или )з;) тяжелых цепей с различными 3'-концами. Возможно, что именно выбор сайта полиаденилнрования и определяет один из двух альтернативных вариантов сплайсинга экзонов первичного транскрипта.
Глава 41 126 Доказанные или строго обоснованные примеры Возможные Ядр Транскрипция: Инициация Множество ! > 100) 3 1 5 конкретных и множество общего характера Цитоплазма Стабильность мРНК ЛИТЕРАТУРА Таблица 41.2. Частоты всгречаемости различных типов контроля (с разрешения Гэагпея Я. Е. Уапегу гп ГЬе 1ече! оГ Ие- не сон!го! !п епЕаггог!с сейз, Хагнге 1982, 297, 359 Сорупайг " 1982 Ьу МаспнПап )опгпа!з 1гг!).
Терминацня Преждевременная остановка считывания (аттенуацня) Процессинг РНК Полиаденилирование Альтернативный сплаисннг Эффективность трансляции — 10 конкрет- мРНК ных и множество общего характера Предполагается, что количество примеров будет расти для тех ввривнгов контроля, ког орые пока представлены лишь одним или несколькими примерами.
Нв сегодняшний день бессмысленно даже предполагать. каковы же истинные чветоты использования рвзвичных типов контроля экспрессии генов. рого может влиять как положительно„так и отрицательно на уровень экспрессии данного гена. Стабилизация мРНК при фиксированной скорости транскрипции будет приводить к ее накоплению„и наоборот. О механизмах, вовлеченных в систему деградации мРНК, известно немного, и все же можно привести несколько описанных примеров контроля этого процесса. Эстрадиол продлевает время полужизни мРНК вителлогенина с нескольких до более чем 200 часов. Кроме того, известно, что эстрогены усиливают транскрипцию данного гена в 4 — 6 раз.
Все это вместе приводит к значительному накоплению вителлогениновой мРНК. Время полужизни мРНК основного молочного белка — казеина — -также значительно увеличивается при инкубации клеток молочной железы с гормоном пролактином. Дифференциальная трансляция мРНК Известны примеры определенных организмов или культивируемых клеточных линий„способных к дифференциальной трансляции зрелых мРНК, эффективность грансляции которых не удается достаточно четко различитып и1го. Это предполагает существование неких факторов, способных распознавать специфические зрелые молекулы мРНК и избирательно изменять скорость их трансляции по сравнению с другими молекулами мРНК.
В табл. 41.2 сравнивается частота различных типов контроля экспрессии эукариотических генов. Согпрсге 5. Х„Ра!>пгуег К. Р. О!ЧА шегйу!а6оп соп1го1з гйе шг)пс!Ьг!ггу оГ Гбе шопзе шегаяогЬ!опе!п-1 8епе гп 1ушрЬо!г! сейз, Сей. 1981. 25, 233. 1)агггеВ Х Е. Уапегу гп гЬе 1ече1 оГ 8епе сон!го! гп еп1сагуо6с сеИв, !чагаге, 1982, 297, 365. ./асагг Р.„Моггггаг Х Сгепе6с герЛагогу пгесЬапгзшз ш ргогегп зупгЬез!Ь 1. Мо1, В!о1., 1961, 3, 318.
МсКгггк)гг 5., Трап г1. Тгапзсбр6опа1 зе1есг!чгу оГ глга) Иепез ш шапппабап сеПь Сей, 1986, 46, 795. Ргаз)ггге М., )а!гпяап А. Р., РаЬа С О. А Иепебс зги!!сЬ ш а Ьасгегга! ч!гпв. Бс!. Аш. ()Чогг.), 1982, 247, 128. В!гггпгеи А.. Ногуа Т. 1пгшппо8!оЬцйп с1азз ззчйсЬ!п8, СеИ, 1984, 36, 801. Ягг4г 6.
О. ег аб Т!ззпе-зресгТгс ехргезз!оп оГ гЬе гаг рапсгеа6с е1ацазе 1 Иене ш ггапз8епгс пнсе„СеИ, 1984, 38, 639. И'и Я.. Ва!г! С. К.. Фагаггя Я. А. 1 асгозе орегагог-гергеззог шгегасг!оп, Спгг. Тор. СеИ. КерЛ., !978, 13, !37. 1'апгатаго К. Я!его!г! гесергог гойи!а!ей ггапзспрбоп оГ зресгбс Иене апг! Иепе пегчгог)гз. Аппп. Кеч. Сгепеп, !985, 19, 209. Таперу С. Апепнабоп !и 1Ье сон!го! оГ ехргезз!оп оГ Ьас!епа! орегопь Магоге, 1981, 289.
751. Раздел У Биохимия внутри- и межклеточных коммуникаций Глава 42 Мембраны: структура, сборка и функции Дщери:7 Г~)Рнл0д ВВЕДЕНИЕ БИОМЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДДЕРЖАНИЕ НОРМАЛЬНОГО СОСТАВА СРЕДЫ Мембраны-- это чрезвычайно вязкие„но тем не менее пластичные струк. гуры, окружающие все живые клетки.
Плазматическая мембрана образует замкнутый отсек (компартмент), внутри которого находигся цитоплазма; это обеспечивает изоляцию одной кле~ки от другой и обусловливает их индивидуальность. Плазматнческая мембрана обладает селективной проницаемосгью и является барьером, с помошью которого поддерживается различный состав вне- н внутриклеточной среды. Селективная проницаемость обеспечивается работой каналов и насосов, транспортирующих различные ионы и субстраты. и специфическими рецепторами, например рецепторами гормонов.
Кроме гого, с помоШью плазма тических мембран осушествляется обмен веществамн между клеточным содержимым и окружающей средой путем экзо- и эндоцитоза; существуют также особые мембранные структуры-- шелевые контакты, через которые соседние клетки обмениваются веществами. Мембраны формируют также специализированные компартменты внутри клетки.
Такие внутриклеточные мембраны образуют многочисленные морфологически различимые структуры (органеллы)— митохондрии, эндоплазматический ретикулум, саркоплазматическнй ретикулум. комплекс Гольджи, секреторные гранулы, лизосомы и ядерные мембраны. В мембранах локализованы ферменты, функционирующие как интегральные элементы процесса возбуждения и ответа на него, а также ферменты, участвуюшие в преобразовании энергии в таких процессах, как фотосинтез и окислительное фосфорилирование. Изменения в мембранных структурах могут сказываться на водном балансе и ионных потоках, а следовательно, на любых процессах, протекающих внутри клетки. Огсутствие какого-то мембранного компонента или его модификация приводят к различным заболеваниям. В качестве примеров можно указать на отсутствие в лизосомах кислой мальтазы, приводящее к нарушению запасания гликогена типа П; дефицит переносчика иода, вызываюший появление врожденного зоба (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
