Cтраница 4
Но так или иначе регуляция транскрипции у эукариот осуществляется с помощью специфических белков - факторов транскрипции. Многие из них связываются непосредственно с нуклеотидной последовательностью длиной менее 10 п.н., называемой по-разному: боксом, модулем, элементом инициации, регулятор-ным элементом. Существенную роль в регуляции транскрипции у эукариот, помимо опосредованной взаимодействием между ДНК и белками, играют также белок-белковые взаимодействия. [46]
При изучении живой природы сплошь и рядом бывает так, что два или даже более объяснений сосуществуют - в одних случаях годится одно, в других - другое. Так случилось и с проблемой регуляции транскрипции - реализуются обе возможности. [47]
РНК-полиме-разы вдоль молекулы ДНК, а напротив, ускоряет его, действуя как своего рода смазка. Активаторы специфичны для определенных сайтов активации. В других случаях эффектор, напротив, активирует неработающий активатор. Чтобы понять детали регуляции транскрипции у бактерий, необходимо провести тщательный анализ мутаций, которые влияют на данную регуляторную систему, и исследовать in vitro различные сайты связывания белков и ДНК. [48]
Разрывы одноцепочечные возникают в любой из полинуклеотидных цепей под влиянием соответствующей нуклеазы, в результате чего появляются З - гидроксильные и 5 -фосфатные концы. Именно в местах таких разрывов находятся активные точки репликации ДНК. В определенных условиях одноцепочечного разрыва могут возникнуть 5 -гидроксильные и 3 -фосфатные концы, но при подобных разрывах точки репликации ДНК никогда не возникают. Состояние, в котором ДНК может связываться-с ДНК-полимераяой Корнберга, определяют только та одноцепочечные разрывы, один из концов которых содержит З - гидроксильные группы в свободном состоянии. Регуляция транскрипции - сложный и пока не изученный механизм регуляции генома. Для прокариотических и эукариотических клеток характерны свои особые механизмы регуляции транскрипции. Транскрипция ДНК у прокариотов регулируется так называемыми репреесорными белками. Подобная же система регуляции транскрипции ДНК у эукариотов пока не описана. В отличие от ДНК прокариотов ДНК у еукариотов сложнейшим образом связана с белками гйстоновой и негистоновой природы. В таких ДНП-комплексах лишь около 5 % ДНК оказываются в состоянии выполнять матричную функцию. В присутствии РНК-полимеразы добавление гистонов к полностью депротеинизированной ДНК сильно подавляет ее матричную активность. Одновременное добавление негистоновых хромосомных белков смягчает ингибирующее действие гистонов. Эксперименты показали, что в областях хромосом с активной репликацией РНК гистоны представлены обычным набором хромосом, тогда как уровень негистоновых белков в этих областях значительно повышается. Продолжает пока оставаться неясным механизм, посредством которого негистоновые белки снимают ингибирующее действие гистонов натранскрипцию ДНК. Существенное значение для регуляции процессов транскрипции имеет ферментативная модификация структуры гистонов, которая сводится к их метилированию, ацетили-рованию и фосфорилированию. Эти процессы подавляют синтез РНК - Предполагают, что именно указанным процессам принадлежит ведущая роль в регуляции биосинтеза РНК in vivo. Есть свидетельства о том, что именно ферменты, модифицирующие структуру гистонов, присутствуют в составе негистоновых белков хромосом. [49]
Этот цикл у бактерий удается целиком осуществить в простой бесклеточной системе, состоящей из ДНК-матрицы и очищенной РНК-полимеразы, без каких бы то ни было дополнительных факторов. Это не значит, что РНК-полимераза является единственным белком, участвующим в транскрипции. В ней могут участвовать и разнообразные регуляторные белки. Однако роль их вспомогательная: они мешают или помогают РНК-полимеразе на тех или иных стадиях цикла транскрипции, которые она осуществляет и в их отсутствие. Поэтому изучение цикла транскрипции изолированной бактериальной РНК-полимеразой позволяет понять не только ферментативные механизмы синтеза молекулы РНК, но, что еще важнее, дает ключ к пониманию механизмов регуляции транскрипции. [50]