2 Базовые схемы транскр: позвоночных; растений и грибов.

Пунктаци теория у пзвон гены считываются по полицитрон цепи с противоположной цепитак же идет синтез единого полицистрона. Сигналом для процессинга явлчяются тРНК, котрые явл-ся «запятыми ».

У раст и грибовпромоторв несколько. Считвание короткх полицистр рнк и моноцистронных рнк.

Помими базовых структур измен и промоторные.

У ляг – 2 дубл промотра, короткиею перекрваютс. У птиц влияние 2-х и обрах крестовая структура. У жив. Апстрим – регуляторный элемент. Промотор очень короткий со строгой проследовталньостьб.

У грибов ()дрожжей и нейроспоар изуч хорошо) у грибов апстрим элементы - обле посадку и инициацию, разл по длине.

Растений-3 базовых типа промотроа: промот водорослей, пром однодольных и двудольных. Однодольные – длинный, ТАТА бокс, аналог -35 элемента. У двудольн -достат длинный блок, 2 болока анлоги: ТАТА бокса и -35 бокса.

Струткура ядерного геном прокариато. Распол в ядре, произ несколькими хромосомами. Умэукариот больш кл диплоидные. Из-за слодности в организации и большого обема геном мб находится в состоянии-гетерохроматин, эухроматин и в состоянии митотических хромасом. Нуклеосома – оптомер из 8 гистоновых белков связь междуними обеспеч гистон Н1.

3*10в9 пн.

Соотношение кодир и некод области. У бактерий кодир 85%, у челов кодир часть 15%. Открытые рамки считывания входят в состав транскриптона. Организация транскриптонов начинает варьировать.

1 вид транскрипт- гены рибос РНК, кассета генов рибос РНК – ядрышковый организатор. Количесвто повтор копий от 100-1000. Каждая такая копия-целая единица, след транскриб полицистронная РНК.

Гены кодир белки: не распространена оперонная организация. Гены могут рапрстр наразных хром. Мозаичнаяструктура хром, интроны кодир, экзоны некодир.

рРНК и тРНК –интроновмне содержит. Длина интронов варьирует. Внутри интрона рамка считываения. Некоторые гены кластерные. гены теплового шока образ кластеры.

Некодир ДНК эукариот ориджин и репликация – значит сложнее. На 1мхром нес-ко сацтовинин репликации.

Сущ 3 типа элементов иниц транскрипции, т.к. 3 типа РНК. Нексколько паррмоторов раздел повторами сдесь е и терминаторные бобласти. Рнкполимер2 взаимоде с промторной областью, значит более крпна присусвует ТАТА боки с аналог -35 с ними связываются факторыинициации транскрипции. Регулят элемента 2 типа-апстрим регул сайт-хорошо выраж у дрожжей. Аналогичные участки металлозависимые.

Некодирующая часть генома – считается, что это свалка – придает массу геному. Никакой нагрузки не несет. «Свалка генома»/темная сторона генома.

Относятся: псеводегены, повторы, мобильные генетические элементы (МГЭ).

Молекулярный фингер-принт – отпечатки пальцев- используется для определения отцовства – по количеству повторов в хромосоме.

3 Основные типа повторов:

• уникальные- в штучном количестве- это кодирующая часть генома

• промежуточные/среднечастотные повторы – это обычно МГЭ и псевдогены.

• Высокочастотные – это сами повторы+часть МГЭ, число в геноме до 10в6.

Псевдогены – нетранскрибируемы открытые рамки считывания. Результат транскрипции матричных РНК, по краям есть повторы, обеспечивающие встройку в геном. Не транскрибируются сами по себе, не содержат регуляторов транскрипции, но источник генетического разнообразия.

Частота мутаций высока: чревато. У дрозофил такое явление значительно реже. У простейших ПГ – запчасть генома, есть даже в митохондриальном геноме.

Высокочастотные повторы – сателитная ДНК, теломеры, центромены. Сателлиты – минорный компонент ДНК, отделяющийся от основной ДНК при равномерном ультрацентрифугированийй в граденте плотности.

Выделяют 2 основных распрееделния: дрозофилы и ксенопуса.

У ксенопусов – коротки уникальные части 50% генома и между ними тондемные повторы, по 20% редкое встраивание, и 10% -короткие повторы.

У дрозофилы 90% -одинаковый геном, длинные повторяющиеся повторы, уникальные последователньости между ними более 15 тпн.

У позвоночных распределение генома может быть 2 пердстваленных видов. Сателитная ДНК дрозофилы – образована различными повторами и оп распределению сателитной ДНК можно определить вид.

Сателитная ДНК по последовательности (для дорозоффилы): существует 11 семейств, 4 из них преобладаю - мажорные., 7 минорных. Часть хромосомоспецифична. Разные рамеры 6 пнк до 359 пн. Обычно сДНК накапливает мутации, но не очень быстро, но в некотрых случаях происходит изменение скорости накопления мутаций (определяются с помощью молекулярных часов).

МГЭ- селятся в сДНК.

Общее свойства:

1. Быстрая точная реассоциация, т.к. много гомологичных последовательностей

2. Простая первичная структура

3. Множество копий

4. Гомогенный состав

5. Пурин-пиримидиновая ассимитрия в распределении нуклеотидов по цепям ДНК

6. Концентрация в прицентромерном гетерохроматине

7. Ограниценная репликация при политенизации хромосом

8. Нахождение в хромосоме в ваиде тандемнорасположенных кластеров.

Содержание сДНК от 5-50%.

У позвоносных выделили 2 гр: микро(1-4тпн) и мини сателлиты. Есть еще небольшие посторы, которые образуют группу повторов с изменяющимся числом копий. Повторы с изменяющимся числом копий – VNTR.

Если критическая масса перевалена – синдром хрупкости хромосомы.

Эпигенетика – столнулись, когда начали изучать клоны.

сДНК- участвует в гетерохроматизации. Гетерохроматик транскрипц неактивная часть клетки. сДНК гетерохроматиз сама и вовлекает рядом кодирующие части.

Эффект положения – который приводит к мозаичному эффекту – разные глаза

Метилирование ДНК.

Происходит по метил-цитозину – входит в ЦГ островки и метелирование провоцирует гетерохроматизацию само по себе, в промоторной области происходит отключение. Метелирование- ГЦ мотив и триплет ЦНГ. Метилирование осуществляют – метилтрансферазы. Коферментом -донором является S-аденозин метионин. Склонность в метилированию отличается – у животных варьирует, у некоторых беспозвононых неметилируется, у растений может метилироваться любой цитозин, а не только входящий в опредленную группировку. У грибов – свободна от метилирвоания. Основнай масса низших эукариот –не имеет механизмов регуляции с помощью метилирования.

У эукариот метилтрансфераза около 100кДа. Метилирование напрямую выключает или стимулирует гетерохроматизацию.

Функции:

• Блокирование транскрипционного шума

• Блок транспазонов (МГЭ)

• Может блокировать кроссинговер

Центромера – образована повторами, некодирующая. Обнаружены при цитигенетич исследований. Перетяжка, к которой крепятся нитиверетена деления,образ кинетохор, обеспецч чивает респределение хромосом.

Центромера дрожжей сахарамицес церевизие: точечные центромеры – 125 пн: состав CDE1,2,3 – к ним препится микротрубочка. В СДЕ3 происходит прикрепление. У других дрож центромера увеличивается и образованы они сДНК.

У млекопитающих – увеличение размера центромеры, идут повторяющие элементы, альфа-сателит из 171 пн, образуя в итоге несколько млн пн. У растений центромеры могут варьировать в зависимости от хромасомы – 3 блока. Прецентромеры и центральная часть.

Теломеры – некодирующая часть, обнаружены цитогенетиками- концевые части хромосомы. 1932г изучают повдеение теломер. Искучтвенные конциы хромосом объединяются только с такими же искутвенно бобразвоавшимися, концевые уч-ки никогда рекомбинируют, их размер с каждым делением уменьшается.

Размер-соотв количеству делений, которые они переживут. Уменьшение происхдит из-за недорепликации концевой цепи.

Теломера состоит: повтор – теломерные повторы – участок ассоц с теломерой.

Теломерные повторы 3-4 Т/ТА и 3-4Г/С. У некоторых организмов теломеры имеют другую структуру – повторяющиеся МГЭ.

У раковых клеток происходит искусственное удлинение теломер, за счет фермента теломеразы (РНК и белок)- присоедин в недореплицир участку имея совою собственную затравку – в виде РНК.

Теломеры:

1.крепятся к ядерной оболочке

2. теломерные участки двух хромосом ассоциируются

3. могут взаимодействовать с гетерохроматином

Теломерные районы окрашиваются при дифферен окраске хромосом

Недореплицируются в политемных хромосомах.

Гены, располож в прителомерных участках всегда реактивируются. В результате модификации – наблюд эффект положенит.

Функции:

• Защита о недреплик

• Организация ДНК внутри ядра

• Доноры для репаративной рекомбинации

Диспергированные поторы – МГЭ и их производные, открыты в 40-х. могут премещ по геному, встраив рядом влияют на активность гена, меняют мутагенность регионов в которые встраиваются. Сами являются причиной мутагенеза.

Активирующий элемент и неавтономные элементы – состав.

МГЭ -2 типов: 1 класс- ретротранспазоны –производные ретровирусов, сод LTR элементы –перемещение в другой ген – гиперактивация или замолкание, обратная транскриптаза, GAG-белок. И 2 класс транспозоны – перемещ черехз ДНК=овую фазу.

У растений аналогично, но есть автономные элементы и неавтономные – перемещ при налиции автономных, которые активируют перемещение. 2 осн класса:Sine -90-400 п.о. Line

Сайн – Alu – повторы –есть 10в6 повторов. Сайн один из признаков генома млекопит.

Лайн- производны МГЭ на основе ретротранспазонов, но у них исчезают LTP-ры. L1 – 2 рамки счит, на мышах, лтр утеряны.