Регуляция - экспрессия - ген
Cтраница 2
Полная же ну-клеотидная последовательность ДНК 46 хромосом клетки человека заняла бы свыше 820 000 страниц, что соответствует 820 томам, каждый размером с весь наш трехтомный учебник. Но этот текст был бы бесполезен без полного знания принципов кодирования и программирования, лежащих в основе процессов транскрипции, трансляции и регуляции экспрессии генов; а это потребовало бы множества дополнительных томов информации. [16]
Книга содержит подробные сведения о структуре и функциях ДНК, РНК и белков; репликации и функционировании генома, о транскрипции и трансляции в клетках про - и эукариот; регуляции экспрессии генов, технологии рекомбинантных ДНК и др. С помощью схем, рисунков и таблиц авторы самые сложные вопросы излагают ясно и просто. [17]
Книга содержит подробные сведения о структуре и функциях ДНК, РНК и белков; репликации и функционировании генома, о транскрипции и трансляции в клетках про - и эукариот; регуляции экспрессии генов, технологии рекомбинантных ДНК и др. С помощью схем, рисунков и таблиц самые сложные вопросы авторы излагают ясно и просто. [18]
Некоторые белки, связывающиеся в большой или малой бороздках формы, вероятно, не способны связываться с Z-формой. В связи с этим Z-форма, возникающая, как правило, при высоких концентрациях солей, спермина, спермидина, при метилировании остатков дезоксицитидина, при высоком содержании отрицательных супер витков в молекуле ДНК, может участвовать в регуляции экспрессии генов. [20]
Результаты рекомендованы для хар-ки потенциальной продуктивности селекц. Изучаются системы регуляции экспрессии генов у про - и эукариот; разрабатываются вопросы генетич. [21]
Обычно ген малой субъединицы рибулозобисфосфат-карбоксилазы экспрессируется только в зеленых или фотосинтези-рующих тканях; как и ожидалось, там же экспрессировался ген хло-рамфеникол-ацетилтрансферазы. Это была одна из первых работ, показавших, что, несмотря на всю свою сложность, растительные промоторы способны обеспечивать синтез гетерологичных белков в строго определенных тканях. Впоследствии разнообразные растительные промоторы широко использовались для регуляции экспрессии гетерологичных генов в трансгенных растениях в нужных тканях и на определенных стадиях развития. [22]
В составе транскрипционной единицы в ряде случаев ( например, 1ен овальбумина птиц) обнаруживается более одного сигнала поли-дденилирования. Сигналы полиаденилированкя могут находиться в разных участках гена. Выбор одного из возможных сигналов полиаденилирования, вслед за которым следует эндонуклеазное расщепление транскрипта, может также рассматриваться как способ регуляции экспрессии гена, обеспечивающий нужное направление З - процессинга с образованием мРНК данного типа. Информационная РНК, кодирующая кальцитонин, образуется путем сплайсинга первых четырех экзонов гена, причем последний экзон содержит сигнал полиаденилирования, узнаваемый в клетках щитовидной железы. Функции белка, кодируемого этим типом мРНК, не известны. Несомненно, выбор одного из возможных сайтов полиаденилирова-мия играет роль в тканеспецифической экспрессии генов. [23]
В составе транскрипционной единицы в ряде случаев ( например, 1ен овальбумина птиц) обнаруживается более одного сигнала поли-дденилирования. Сигналы полиаденилированкя могут находиться в разных участках гена. Выбор одного из возможных сигналов полиаденилирования, вслед за которым следует эндонуклеазное расщепление транскрипта, может также рассматриваться как способ регуляции экспрессии гена, обеспечивающий нужное направление 3 -процессии га с образованием мРНК данного типа. Информационная РНК, кодирующая кальцитонин, образуется путем сплайсинга первых четырех экзонов гена, причем последний экзон содержит сигнал полиаденилирования, узнаваемый в клетках щитовидной железы. Функции белка, кодируемого этим типом мРНК, не известны. Несомненно, выбор одного из возможных сайтов полиаденилирова-иия играет роль в тканеспецифической экспрессии генов. [24]
Эукариотические гены одних видов были также клонированы и экспрессировались в клетках других видов. Например, ген, кодирующий tx - цепь гемоглобина кролика, был введен в растущие в культуре мышиные клетки и экспрессировался в них. Внедрение чужеродного гена в эукариотические клетки не всегда, однако, сопровождается его транскрипцией и трансляцией с образованием активного белка. Регуляция экспрессии генов у эука-риот пока еще мало изучена ( разд. [25]
Интересно, что при этом не накапливается вирус-специфическая интеграза, несмотря на то что молекулы РНК-полимеразы, начавшие транскрипцию с промотора PL и преодолевшие ( благодаря белку N) ряд Герминаторов, считывают ген int, в котором интеграза закодировала. Транскрипция, начатая с промотора PL, не заканчивается на гене int, а продолжается дальше влево. Это приводит к деградации мРНК для белка Int. Такой способ регуляции экспрессии генов, который осуществляется при участии нуклеотидных последовательностей, расположенных за геном, называют ретрорегуля-цией. [26]
Интересно, что при этом не накапливается вирус-специфическая интеграза, несмотря на то что молекулы РНК-полимеразы, начавшие транс-рсрипцию с промотора PL и преодолевшие ( благодаря белку N) ряд Герминаторов, считывают ген int, в котором интеграза закодирова-йа. Транскрипция, начатая с промотора PL, не заканчивается на гене int, а продолжается дальше влево. Это приводит к деградации мРНК для белка Int. Такой способ регуляции экспрессии генов, который осуществляется при участии нуклеотидных последовательностей, расположенных за геном, называют ретрорегуля-цией. [27]
Но в эукариот-ных системах встречаются новые регуляторные элементы, прежде всего энхансеры ( см. гл. Кроме того, образование зрелых молекул мРНК у ДНК-содержащих вирусов эукариот обычно связано с разнообразными посттранскрипционными изменениями ( про-цессингом) первичных транскриптов. Это обстоятельство вносит важный вклад в регуляцию экспрессии генов. [28]
У высших организмов процессы биосинтеза белка регулируются значительно сложнее. Хотя каждая клетка позвоночного содержит полный геном данного организма, в клетке данного типа экс-прессируется только часть структурных генов. Почти во всех клетках высших животных присутствуют наборы основных ферментов, необходимые для реализации главных путей метаболизма. Однако клетки разных типов, например клетки мышц, мозга, печени, содержат свойственные только им структуры и выполняют только им присущие биологические функции, реализация которых обеспечивается наборами специализированных белков. Например, клетки скелетных мышц содержат огромное количество ориентированных миозиновых и акти-новых нитей ( разд. Точно так же клетки мозга содержат ферменты, необходимые для синтеза большого числа различных веществ-медиаторов нервных импульсов, в то время как клетки печени этих ферментов вообще не содержат. Вместе с тем в печени млекопитающих присутствуют все ферменты, необходимые для образования мочевины, тогда как в других тканях этих ферментов нет и они не обладают способностью синтезировать мочевину ( разд. Кроме того, биосинтез разных наборов специализированных белков должен быть точно запрограммирован в последовательности и времени их появления в ходе строго упорядоченной дифференцировки и роста высших организмов. Пока нам сравнительно мало что известно о регуляции экспрессии генов в эукариотических организмах с их многочисленными хромосомами. Однако сегодня мы располагаем значительной информацией о регуляции синтеза белка у прокариот. [29]
Страницы: 1 2