Лекционный курс (1128712), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Так чтомеханизм аттенюаторной регуляции во всех этих случаях одинаков.Таким образом, когда в клетке достаточно триптофана, то синтез лидерного пептида идетбез задержки: образующая его рибосома не отстает от РНК-полимеразы. В этих условияхпри достижении РНК-полимеразой аттенюатора с высокой долей вероятности срабатываетсигнал об окончании транскрипции: РНК-полимераза диссоциирует от ДНК и гены несчитываются.Триптофан, быстро включаясь в лидерный пептид, блокирует через аттенюаторныймеханизм синтез ферментов, необходимых для его образования.

Блокирование, однако, неявляется полным, поскольку сохраняется небольшая вероятность того, что РНКполимераза все же преодолеет аттенюаторный участок.5. Для эукариот характерна избыточность и неоднозначность регуляции.Регуляция транскрипции генов у эукариот характеризуется рядом особенностей, связаныхснеобходимостьюподдержаниякоординированнойэкспрессиигеноввсложноорганизованной генетической системе. В организме человека гистологическиразличают около 100 типов клеток, каждый с уникальным набором генов, начинающихфункционировать во время дифференцировки клеток-предшественников.

Процессформирования органов и тканей сопровождается пролиферацией строго определенныхгрупп клеток, и упорядоченным во времени и пространстве перемещением клеток.Гены высших организмов подразделяют по функциональному признаку на две группы: "гены домашнего хозяйства" (housekeeping genes) и " гены роскоши" (luxury genes) . Кпервой группе относятся гены, функционирующие повсеместно, на всех стадияхжизненного цикла организма.

Они обеспечивают процесс гликолиза, биосинтезаминокислот и нуклеотидов, катаболизм белков и т.п. Гены, относящиеся ко второйгруппе, экспрессируются лишь в специализированных клетках и являются маркерамидифференцированных состояний.Сложность жизненного цикла многоклеточных организмов определяет особенностифункционирования генов. Большое число генов и целые блоки генов функционируют наопределенных стадиях эмбриогенеза. У человека к ним относятся, например, гены альфафетопротеина . Экспрессия этих генов в клетках взрослого организма свидетельствует оразвитии патологического процесса, в частности, злокачественных новообразований в35печени.

Примером такого рода является избирательная инактивация одной из X-хромосому самок млекопитающих.Тканеспецифический характер экспрессии генов роскоши обеспечивается различнымимеханизмами взаимодействия белковых факторов транскрипции с регуляторнымипоследовательностями нуклеиновых кислот. Транскрипцию генов высших организмовосуществляют три различные РНК-полимеразы. При этом для промоторов каждой из ниххарактерны специфические регуляторные последовательности нуклеотидов, с которымивзаимодействуют свои факторы транскрипции, изменяющие уровень транскрипциисоответствующих генов.Эукариотические факторы транскрипции реализуют механизм регуляции экспрессиигенов комбинаторного типа.

Молекулы факторов транскрипции обладаютконсервативными доменами, которые дают им возможность осуществлятьвысокоспецифические белок-белковые и белково-нуклеиновые взаимодействия. In vivoпроисходит объединение факторов транскрипции и других регуляторных белков вбольшие регуляторные комплексы. Каждое новое сочетание факторов придает комплексууникальные регуляторные свойства, обеспечивая изменение специфичности еговзаимодействия с регуляторными последовательностями ДНК и регуляторными белкамиаппарата транскрипции.Уникальна способность эукариот использовать для регуляции транскрипции геновизменения структуры хроматина. С помощью таких механизмов осуществляетсярепрессия и дерепрессия генов во время дифференцировки клеток, и поддерживаетсясоответствующее функциональное состояние отдельных генов, их больших массивов ицелых хромосом на протяжении всей жизни организма.

Перестройки хроматина вокрестностях регуляторных участков генов происходят и в связи с более тонкойрегуляцией их транскрипции.В процессе синтеза и после его завершения первичный транскрипт подвергаетсяпосттранскрипционным модификациям и процессингу. Таким образом, генетическойинформации, заключенной в конкретном гене, недостаточно для полноценной экспрессии,и чтобы ген правильно функционировал, требуется координированная работадополнительных генов, многие из которых активны не вблизи регулируемых генов, а вдругих тканях, удаленных от клеток- мишеней.

Для осуществления такой передачирегуляторных сигналов на большие расстояния в организме присутствуют специальныесистемы, осуществляющие генерацию, перенос и специфическое распознавание сигналовклетками.6. Блоки, каскады, дифференцировка. Пример - эмбриогенез.Ну скажите мне, что такое блоки и каскады??? Не понимаю...ЭмбриогенезПериод эмбрионального развития многоклеточного животного начинается с дроблениязиготы и завершается рождением новой особи. Процесс деления заключается в сериипоследовательных метотических делений зиготы.

Образующиеся в р-те нового делениязиготы две клетки и все последующие поколения клеток на этом этапе носят названиебластомеров. В ходе дробления одно деление следует за другим, и не происходит ростаобразующихся бластомеров, в следствии чего каждое новое поколение бластомеровпредставлено более мелкими клетками. Эта особенность клеточных делений при развитииоплодотворенной яйцеклетки и определило появление образного термина - дроблениезиготы.У разных видов животных яйцеклетки различаются по количеству и характерураспределения в цитоплазме запасных питательных в-в (желтка). Это в значительнойстепени определяет характер последующего дробления зиготы.

При небольшомколичестве и равномерном распределении желтка в цитоплазме происходит деление всеймассы зиготы с образованием одинаковых бластомеров - полное равномерное дробление(например у млекопитающих). При скоплении желтка преимущественно у одного из36полюсов зиготы происходит неравномерное дробление - образуются бластомеры,различающиеся по размерам: более крупные макромеры и микромеры (например уанфибий). Если же яйцеклетка очень богата желтком, то дробится её часть, свободная отжелтка. Так, у пресмыкающихся, птиц дроблению подвергается лишь дисковидныйучасток зиготы у одного из полюсов, где располагается ядро - неполное, дискоидальноедробление.

Наконец, у насекомых в процессе дробления задействован лишьповерхностный слой цитоплазмы зиготы - неполное, поверхностное дробление (в центредроблящейся зиготы сохраняется массы желтка).В результате дробления ( когда число делящихся бластомеров достигает значительногочисла) образуется бластула. В типичном случае (например, у ланцетника) бластулапредставляет собой полый шар, стенка которого образована одним слоем клеток(блстодерма). Полость бластулы - бластоцель, иначе называемой первичной полостьютела, заполнена жидкостью. У амфибий бластула имеет очень небольшую полость, а унекоторых животных (например, членистоногих) бластоцель может полностьюотсутсвовать.На следующем этапе эбрионального периода происходит процесс формирования гаструлы- гаструляция. У многих животных образование гаструлы происходит путем инвоганации,т.е.

выпячивания бластодермы на одном из полюсов бластулы (при интенсивномразмножении клеток в этой зоне). В р-те образуется двухслойный чашеобразный зародыш.Наружный слой клеток - эктодерма, а внутренний - энтодерма. Внутренняя полостьвозникающая при выпячивании стенки бластулы, первичная кишка, сообщается совнешней средой отверстием - первичным ртом (бластопором). Существуют и другие типыгаструляции.

Например, у некоторых кишечнополостных энтодерма гаструлы образуетсяпутем иммиграции, т.е. "выселения" части клеток бластодермы в полость бластулы ипоследующего их размножения. Первичный рот образуется путем разрыва стенкигаструлы.7. Сигналы для клетки. Ответы клетки.Жизнь клетки зависит от внешних регуляторных сигналов ( сигналы клеточные),которыми могут быть физические воздействия (температура, электромагнитноеизлучение) или химические соединения. Хорошо изученными веществами, которыеорганизм использует для регуляции жизнедеятельности клеток, являются, например,стероидные гормоны , цитокины или факторы роста , которые, достигая клеток-мишеней,вызывают метаболические изменения, связанные с изменением экспрессии групп генов.Не менее сильный и специфический ответ вызывают физиологически активные веществаэкзогенного происхождения, например, феромоны или токсины.

Чтобы адекватнореагировать на сигналы из окружающей среды, в том числе от других клеток организма,клетка должна их воспринимать и менять свое поведение в соответствии с получаемымичерез эти сигналы инструкциями.В связи с получением сигнала клетка должна решить несколько задач:Отличить сигнал от множества другихДоставить его по назначениюАдекватно отреагировать на получение сигналаВыключить системы реагирования сразу, как только сигнал исчезает из окружающейклетку среды.Задача доставки сигнала по назначению связана со сложностью. Поступающий сигналслаб и клетка должна его усилить, чтобы он смог быть воспринят внутри клеткивнутриклеточными приемниками.

Характеристики

Список файлов лекций