- •У генетической информации – свой код.
- •Трансляция - один из сложнейших механизмов синтеза макромолекул.
- •Активирование аминокислот происходит в два этапа
- •Существуют два пути узнавания инициирующего кодона
- •Диссоциация рибосомы – необходимая предпосылка для инициации.
- •Малая рибосомная субъединица –главный исполнитель в сценарии инициации
- •Ингибиторы синтеза белков
- •Синтезированные на рибосомах белки доставляются к местам их деятельности разными путями.
- •Ограниченный протеолиз - обязательный механизм посттрансляционной модификации белков
- •Присоединение углеводов наиболее популярный способ пострибосомальной ковалентной модификации белков
- •Семейство с высоким содержанием маннозы
- •Углеводы белков клеточных поверхностей ответственны за клеточную специфичность.
- •Ацилирование помогает белкам встраиваться в мембраны
- •Метилирование аминокислотных остатков в белках встречается редко
- •Фосфорилирование белков в большинстве случаев обратимый процесс
- •Сульфатирование белков пример необратимой ковалентной модификации структуры белка.
- •Пренилирование – способ «заякоривания» белка в мембранах
- •Витамин с – кофактор гидроксилирования белков.
- •Витамин к помогает белкам приобрести свойство связывать кальций.
- •Р егуляция экспрессии генов
- •Регуляция на уровне транскрипции требует специфического взаимодействия днк и белков
- •Инициация транскрипции - основное место действия регуляторов на синтез белков у прокариот
- •Для инициации транскрипции у эукариот требуются дополнительные факторы
- •Регулировать экспрессию генов можно и после транскрипции
- •Аттенуация транскрипции один из возможных механизмов регуляции экспрессии генов.
- •Альтернативный сплайсинг рнк -своеобразная форма регуляции экспрессии генов
- •Транспорт рнк из ядра и последующее редактирование рнк могут быть объектом регуляции.
- •Продолжительность «жизни» иРнк можно регулировать .
Для инициации транскрипции у эукариот требуются дополнительные факторы
Как уже отмечалось в разделе о механизмах синтеза РНК существуют довольно значительные различия в структуре регуляторной части участка ДНК, которая используется для транскрипции у эукариот и прокариот. На рисунке показаны некоторые факторы транскрипции и возможный порядок их присоединения, необходимый для проявления активности РНК-полимеразы II. Присоединению РНК-полимеразы к промотору, который представлен последовательностью нуклеотидов, богатых Т и А (ТАТА –бокс), предшествует присоединение
Р ис. Схема инициации трансляции у эукариот.
специального белкового фактора TFIID. Этот фактор состоит из нескольких субъединиц, одна из которых специфически связывается с ТАТАА последовательностью (ТАТА связывающий белок- TBP).
Вслед за TFIID к промотору начинают присоединяться другие белки и РНК- полимераза. Один из белковых факторов(TFIIH) обладает протеинкиназной активностью и после завершения образования комплекса катализирует фосфорилирование РНК-полимеразы, что и является сигналом для включения транскрипции.
Процессы формирования комплекса факторов инициации регулируются специальными регуляторными белками, которые присоединяются к специфическим последовательностям, как правило, расположенным на больших расстояниях от промотора. В свою очередь, регуляторные белки, связывающиеся с ДНК формируют сложные ансамбли, конечный эф
Р ис.. Участие в регуляции инициации белковых факторов, связывающихся c ДНК, расположенных на больших расстояниях от промотора
фект действия которых зависит от соотношения белков в ансамбле. Влияние на процесс формирования комплекса инициирующих белков может быть ускоряющим (энхансеры) или замедляющим ( сайленсеры). Регуляторные белки имеют как минимум два специфических домена, один из которых обеспечивает узнавание и взаимодействие с ДНК, а второй домен обеспечивает взаимодействие с другими молекулами (белками, метаболитами, гормонами и т.д.). Строение домена, обеспечивающего взаимодействие с ДНК описано выше. В свою очередь конформация самих факторов регуляции регулируется целым рядом механизмов, некоторые из них представлены на рис.10-24.
Важным элементом в механизмах регуляции экспрессии генов на уровне транскрипции является доступность участков ДНК к действию регуляторов транскрипции. Это связано прежде всего со способом упаковки генетического материала в форме комплекса с белками –хроматина, что предполагает необходимость деконденсации хроматина как первого шага на пути регуляции транскрипции. Многие гены, используемые для синтеза белков собраны в
Р ис..Способы регуляции факторов, участвующих в инициации транскрипции.
молекулах ДНК в форме кластеров и доступность к такому кластеру может быть в свою очередь регулируема. Предполагается несколько механизмов, позволяющих вызвать изменения хроматина. Возможно, существуют белки, катализирующие изменения хроматина, или являющиеся ингибиторами деконденсации и их удаление способствует этому процессу. Включение или выключение отдельных кластеров генов в определенные сроки жизни клетки или организма обеспечивают процессы дифференцировки клеток, адаптации к определенным условиям жизни и т.д.