Айала, Кайгер - Современная генетика - т.2 (947305), страница 56
Текст из файла (страница 56)
В ДНК присутствуют две промежуточные последовательности, 1, и 1, причем 1, отделает лидерный участок от ва- Рис. 16.23. Организация семейств генов к легких цепей, расположенных в одной хро- мосоме. Единичная перестройка ДНК объе- диняет одного из представителей семейства генов )2» (200-300 различных генов) с одним из пяти представителей семейства генов у„.
Экспрессия генетического материала риабельного, а 12-вариабельиый участок от константного. В ДНК дифференцированных миеломных клеток все зги последовательно- сти находатся на одном ЕсоК1-фрагменте между сайтами расщепления 1 и 4. В эмб- риональной ДНК последовательности Ь, 1, и У находатся в одном Ело й)-фрагменте ме- жду сайтами 1 и 2, а последовательности 1 (кодирует !3 аминокислотных остатков ва- риабельного участка), 11 и С вЂ” на прутом ЕсоК1-фрагменте между сайтами 3 н 4 (По Вгас)4 С.
ег и!е 197К Се!1, 15, 1.) Таким образом, возникает индивгщуальная транскрипционная единица с промотором, примыкающим к гену тг„. Соответствующая мРНК полнпептидной цепи 1 образуется при сплайсинге гяРНК-транскрипта. 16. Регуляция экснрессии генов у эукариот и Ъ ы И. :и $$ф ф 1 д ц ю В ю и н,н Ц $ 7 Ф и 3 йИ$ ййоо нж оии ои Экспрессия генетического материала 7 консервативных п.н.
с одной стороны и 9 — с другой, разделенных последовательностью из 12 п.н. Считают, что эти участки последовательности принимают участие в перестройке ДНК, приводящей к делеции области хромосомы, расположенной между двумя объединяемыми генами Ки У.
В сформировавшейся ДНК дифференцированного лимфоцита транскрипция инициируется на промоторе гена 1'и продолжается ло гена С включительно. В ходе сплайсинга РНК-транскрипта удаляются все у-участки, кроме того, который непосредственно примыкает к гену К Таким образом, формируется мРНК, в которой последовательно соединены по одной копии генов К л и С. На рис. 16.24 показана общая организация группы генов Н-цепи. Семейства генов лн, 1У, и 1н расположены перед семейством генов Сн. Каждый из генов 1гн содержит собственную промоторную последовательность. Выбор экспрессии данного Ч-участка тяжелой цепи сопровождается двумя перегруппировками генов в ДНК: объединением генов Кн и 11 с удалением промежуточной области ДНК и объединением Фн11 и Ун, также с удалением промежуточной последовательности.
Таким образом, возникает транскрипционная единица, с которой за счет альтернативного сплайсинга могут считываться 1г- н б-варианты тяжелой цепи данного типа. В сочетании с продуктами экспрессии образовавшихся транскрипционных единид типа 1, или Ь„экспрессия генов Н„ и Н, обеспечивает продукцию 1йМ н 1я1Э. В дальнейшем на стадии терминальной дифференцировке В-лимфоцитов происходит так называемое переключение классов, которое настраивает клетку на продукцию того или иного из перечисленных в табл.
! б.5 класса иммуноглобулинов. Это переключение сопряжено с третьей перестройкой ДНК, в ходе которой экспрессируемая область 1н Ран объединяется с определенным Сн-участком, при этом удаляется промежуточная область ДНК. Каким образом в В-лимфоцитах происходит регуляция таких сложных перестроек ДНК, пока неизвестно. Заключение Выявление множества разнообразных процессов, вовлеченных в регуляцию экспрессии эукариотических генов, свидетельствует о том, что эта регуляция осуществляется на целом ряде различных уровней.
Как видно из приведенных в настоящей главе примеров, многое уже известно о регуляторных центрах в ДНК. Эти знания основаны на структурной информации, полученной с применением рекомбинантных ДНК. В то же время многие аспекты регуляции генов у эукариот остаются неясными. Относительно мало известно о регуляторных молекулах, которые должны взаимодействовать с регуляторными центрами ДНК, а также об эффекторах, оказывающих модуляторное действие на функционирование регуляторных молекул в отношении экспрессии тех или иных генов.
Ясно, что многие важнейшие детали регуляции экспрессии зукариотических генов на молекулярном уровне подлежат дальнейшему изучению. 16. Регуляция экспрессии генов у эукариот 245 Атаги 5. 6. е| а1. (1982). А1|егпанче КХА ргосеьяпд |и са!сноп!п депе ехргть!оп депе|ввез п|81ЧАь епсойпд йдегеп| ро!урернде ргодись, Ха|иге, 298, 240 — 244. Вагйте|ее С., бгоьзсйеЫ К., Вепьне! М.Г.
(1982). Репегаг!оп оГ ашЬепдс У |егпнп) оГ ап Н2А тКХА т т|га !ь дерепдеп| оп а ьЬог| 1пчег|ед РХА гереа| апд оп ьрасег ьециепсеь, Сед, 28, 739-745. Вогз| Р., Сгаы 6.А.М. (1982). Мо!еси!аг Ьаяь Гог |гурапоьоте апг|дешс чапа|юп, СеП, 29, 291-303. Вгасй С. ег а1. (1978). А сотр!е|е пппшпод1оЬидп депе Ь сгеа|ед Ьу вон|аде гесотЬ|па|юп, СеП, 15, 1-14.
Согйт А е| а!. (1980). Ргото1ег ьециепсеь оГ еи1|агуо|к ргоге(псод!пд денев, дс!енсе, 209, 1406-1414. Вагаед АЕ., 1г. (1982). Чапе|у |и 1ече1 оГ депе соп|го1 |п еи(|агуогк се1Ь, Хашге, 297, 365 — 37! . Оаидзаа Е.Н., уасойз Н. Т., Впнеи К.у. (1983). Чеху ьЬог| гереа|ь апд соогйпа|е !пдис|юп о( денев, 1Ча|иге, 301, 468 — 470. Еаг!у Р. е| а1, (1980), Ап нпнтпод!оЬиПп Ье| чу сЬа!и чапаЫе гед!оп депе ь депега|ед Гго|п йгее ьедтепгь оГ БАХЧА: Чн, Р апд ун, Сед, 19, 981 — 992 Еаг(у Р., Ноад 1. (1981).
АдеПс ехс1иь!оп апд попргодисдче нппюпод!оЬиПп депе геаггапде|пепна СеП, 24, 1 — 3. Е1д|н 5. С. К. (1981). РХаье 1-Ьурегьепянче я|еь о( сЬгота|!п, СеП, 27, 413 — 415. Наг1апд К. М., Иге(нггаиЬ Н., МгКп|дй| 5. 1, (1983). Тгапьсг!рдоп оГ РХА !н)есгед ш|о Хенориз оосу|еь ыпОиепсед Ьу |еп|р1а|е горо!оду, Хан|ге, 302, 38 — 43. Ноод 1. Е., И'еньтав Г. Г,, И|вод И', В., 1978.
1пнпипо!оду, Веп)ат!п(Сшпт!пдь, Меп!о Раей, СаПЕ Еегаег М.К. ег а1. (1980). Аге ьпКХРь шчо!чед |и ьр!к|пд? Хашге 283, 220 — 224. Мсбтп|з И'. е| а!. (1983). Р1ЧА вециепсе сЬапдеь !п ап ирягеат РХаье 1 — Ьурегьепя|!че гед!оп аге сопе1а|ед |чПЬ гедисед депе ехргееьяоп, Ргос. Ха|1. Асад. 8сь (18А, 80, 1063 — 1067. МсКтдМ 5.Ь. (1982). Ршкг!опа! ге1адопьЬ~р Ье1нееп |гапьспрнопа! соп|го1 ядпа1в оГ |Ье йуннйпе )дпаье депе оГ Ьегреь ьипр1ех чниь, Сед, 31, 355-365. МсКп!дМ 5.Е, К|нд|Ьигу К. (1982).
Тгапвспрдопа! сон|го! ндпа!ь о( а ей|агуо|1с рго|е|псойпд депе, дс!енсе, 217, 3!6 — 324. Магга К.В. (1982). 1тнюпод!оЬиПп Ьеачу-сЬа|п сопЫапг-гед!оп денев, Сед, 29, 7!9 — 721. На|туей К, А. (1982). Мо1еси!аг депедсь о( уеаы табпд гуре, Аппи. Реч. Репе!., 16, 439 — 500.
Ойзйниа у. ес а1. (1981). Хоче! пюде!ь Гог КХА ьр!к|пд |Ьа| шчо!че а япаП пис!еаг КХА, Ргос. )Ча|1. Асад. 8с(, (38А, 78, 4471 — 44'14. Ргои4оог Ы. У., Вгони!ее 6. 6. (1976). 3' попсод1пд гед!оп мциепсеь !п еихагуог!с теььепдег КХА, Ха|иге, 263, 21! — 2!4. Кагт А., К!ддз А.В. (1980). 1ИЧА те|Ьу!адоп апд депе Гипс!!оп, дс!енсе, 210, 604 — 610.
Казей С.Е., Вазйзов Ж. (1983). Вгозарйда Ьаь опе гпуояп Ьеачу-сйат депе |чЬЫЬгее дече!орп|еп|аПу геди!а|ед |гапьспр|ь, СеП, 32, 23 — 34. дйагр Р.А. (!981). Бреси1адоп оп КХА врПс1пд, СеП, 23, 643 — 646. Яйегтоеи А. И'„Ввсйеадо|у'8.К. (1982), А сотр1ех оГ !п|егасдпд РХые 1 — Ьурегвепядче я|еь пеаг |Ье !Этаюрйда д!ие рго|е|п депе, Яд|4, СеП, 29, 60! — 607. 5||а|дега л'.)Ч., Негвйа|ч(гг 1. (1979).
Аьуннпе|гу апд йгесВопаП|у )п ргодис|1оп оГ пе|ч сеП |уреь диппд с!опа1 дго|ч|ЫЬе ьньсЬ!пд рапегп оГ Ьоп|о|йадк уеая, СеП, 17, 37! — 381. 1'агйтал 1.. ес а!. (1982). Ехргеыюп оГ а с!опед адепойгиь депе ып)ПЬ!|ед Ьу и| и|го н|е|Ьу!адоп, Ргос. Ха|!. Асад. Яс!.
()8А, 79, 1073 †10. И'еЬЬгад 5. (1982). Асдче сЬготадп, Ха|иге, 297, 289-295. уанд И И'. е| а(. (1981). А япаП пис1еаг пЬопис)еорго|е!и !в геци!гед Гог зр!к1пд оГ адепоч)га1 еаг1у КХА ьециепсеь, Ргос. Ха|1. Асад. 8с!. ()8А, 78, 1371 — 1375. 246 Гиперчувствительные участки хроматина Иммуноглобулиновые гены Метилирование ДНК Мутагенез ш гйго мяРНК мяРНП Наследственная устойчивость зародышевых гемоглобинов (НРРН) Ооциты Хеяориз 16.1. Перечислите этапы эхснрессии человеческого р-глобинового генг~ на которых в случае определенных мутаций может наблюдаться предотвращение нормальной экспрессии.
Опишите молекулярный фенотип каждой из таких мутаций. (Не следует рассматривать мутации, имеющие слишком общий характер н способные вызвать гибель клетки.) 16.2. Каковы основные различия в организации ДНК эукарнотическнх и прокариотических клеток? Как эти различия проявляются в регуляции экспрессии генов двук типов клеток? 16.3. Какие из обсуждавшихся в этой главе генетических регуляторных механизмов могут вносить вклад в наследственно закрепленный профиль экспрессии генов соматических клеток в ходе развития многоклеточного организма? 16.4.
Многие несцеплеиные гены эукарнотических клеток, например гены и- и ()- глобиновых кластеров, подвержены согласованной регуляции. Каким образом может достигаться согласованность в регуляции этих генов? 16.5. Способность к выживанию при аномально высоких температурах обеспечивается генетическим регуляторным механизмом, который выработался на ранних этапах развития жизни на земле. Экспрессия генетического материала Перестройки ДНК Последовательность ТАТА Согласованная регуляция Сплайсинг гяРНК-транскриптов Талассемия Типы спаривания дрохокей-кассетная модель Экспрессионный центр у трипаносомы Экспрессия глобнновых генов Приведите данные, которые согласуются с этой гипотезой или противоречат ей.
16.6. Согласно одной из гипотез, появление гиперчувствительных участков в хроматине обусловлено локальными структурными переходами ДНК из Е- в В-форму (см. гл. 4). Что дает основания полагать, что такой переход на участке структуры в области регуляторной последовательности действительно может облегчать инициацию транскрипции в промоторной области? 16.7. Изображенная на рис. 16.2 схема проведения мутагенеза (и гйго позволяет получать простые делеционные мутанты по контролирующей области гена й (стадии 1-3). В чем преимущества метода линкерного сканирования (стадия 4) по сравнению с простым делеционным мутагенезом ш гйго в обнаружении регуляторных последовательностей клоиированных генов? 16.8.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
