- •Экспрессия генов у эукариот
- •У эукариот любой ген представляет чередующиеся кодирующими и некодирующими последовательностями. Кодирующие – экзоны,
- •Транскрипция у эукариот происходит в ядре с участием трех разных РНК-полимераз. В отличие
- •3.Первичный РНК-транскрипт подвергается процессингу или созреванию: обычно к 5׳-концу добавляется кэп (шапочка), а
- •РНК-полимеразы эукариот
- •В состав РНК-полимераз эукариот входит большое количество субъединиц, они значительно крупнее прокариотических. РНК-полимеразы
- •егуляторные элементы эукариот
- •2. Последовательность ЦААТ (ЦААТ-бокс) локализован в большинстве промоторов генов эукариот примерно на 80
- •3.ГЦ-мотивы. Последовательность из 10-15 пар Г-Ц находится на расстоянии 300-400 нуклеотидов левее точки
- •5. Сайленсоры (глушители). Эти регуляторные элементы располагаются на большом расстоянии от точки начала
- •Регуляция экспрессии генома у эукариот осуществляется на нескольких уровнях:
- •Строение и экспрессия генов класса II
- •ФакторTF II D непосредственно связывается с ТАТА- боксом, поэтому его называют ТАТА-связывающим белком.
- •Процессинг
- •Процессинг
- •Сплайсинг
- •Собственно сплайсинг характерен для пре-мРНК высших эукариот. Интроны в незрелых предшественниках ядерных мРНК
- •Различные мяРНК по принципу комплементарности связываются с пограничными участками интронов в РНК.
- •Альтернативный сплайсинг.
- •Альтернативный сплайсинг позволяет организму синтезировать разные по структуре и свойствам белки на базе
- •Процесс созревания РНК кроме кэпирования, полиаденилирования и сплайсинга может включать еще ряд модификаций
- •Взаимодействие мяРНК и мяРНП с концами интрона придает ему петлеобразную структуру. При этом
- •Сплайсинг: три типа реакций трансэтерификации
- •Регуляция у эукариот
- •Гормоны могут влиять как на процессы транскрипции, так и процессы трансляции.
- •Различают экспрессию гена:
- •2) Индуцибельная экспрессия гена
- •В роли индукторов м. б. также и факторы внешней
- •Искусственные гены конструируются таким образом, чтобы получить максимальное количество желаемого продукта с минимальными
- •Описаны случаи экспрессии целевого продукта в бактериях до уровня 50% от всего клеточного
- •Трансляция у эукариот
- •В последнее время важные результаты о механизмах трансляции у эукариот были получены с
- •При реализации второго механизма рибосомы инициируют биосинтез белка на внутренних AUG- кодонах, удаленных
- •Помимо субъединиц эукариотических рибосом и белков, обычно ассоциированных с 5'- и 3'- концевыми
- •2. Два других эукариотических фактора eEF1B и eEF2 резко отличаются от бактериальных функциональных
- •4.Замечательным свойством факторов eEF1A и eEF2 является способность связываться с компонентами цитоскелета эукариотических
- •6. У бактерий растущая полипептидная цепь может вызывать уменьшение скорости элонгации, а природа
- •Терминация трансляции
- •Фактор eRF1 необходим:
- •Таким образом, регуляция экспрессии генов осуществляется на уровне клетки и на уровне организма.
- •Гены эукариотических клеток делятся на два основных вида:
- •Хромосомы, гены и опероны эукариотических клеток имеют ряд структурно-функциональных особенностей,
- •3. Сложная последовательность молекулы ДНК. Имеются информативные и неинформативные участки, уникальные и многократно
- •6. Методы молекулярной биологии выявили тормозящее действие белков-гистонов на синтез и- РНК.
- •Меланоцитстимулирующий гормон передней и промежуточной доли гипофиза
В состав РНК-полимераз эукариот входит большое количество субъединиц, они значительно крупнее прокариотических. РНК-полимеразы эукариот состоят из двух больших субъединиц и 10-15 малых. Две большие субъединицы сходны у разных типов РНК-полимераз эукариот и аналогичны субъединицам РНК-полимераз прокариот.
егуляторные элементы эукариот
1. Последовательность ТАТА (блок Хогнесса) располагается на расстоянии примерно 25-30 нуклеотидов левее от точки старта транскрипции (-25). Эта последовательность (ТАТАААА) встречается в большинстве эукариотических промоторов. Последовательность блока Хогнесса гомологична последовательности блока Прибнова в прокариотических промоторах (-10).
Данная последовательность способствует денатурации двойной спирали, т.к. связи А-Т менее прочные и стабильные, чем связи Г-Ц.
2. Последовательность ЦААТ (ЦААТ-бокс) локализован в большинстве промоторов генов эукариот примерно на 80 нуклеотидов левее стартовой точки транскрипции (-50-150). Представляет собой последовательность ГГЦЦААТЦТ. ЦААТ- бокс оказывает сильное влияние на частоту транскрипции, возможно определяет связывание РНК-полимеразы. Большинство генов эукариот содержат ТАТА-бокс и ЦААТ-боксы.
3.ГЦ-мотивы. Последовательность из 10-15 пар Г-Ц находится на расстоянии 300-400 нуклеотидов левее точки старта транскрипции.
4. Энхансеры (усилители). Эти элементы удалены от точки начала транскрипции на значительные расстояния (несколько тысяч нуклеотидных пар). Их действие на транскрипцию осуществляется через регуляторные белки. Вероятно, влияние этих элементов на транскрипцию связано с изменением топологии цепей ДНК, в частности с образованием петель, что приближает регуляторные последовательности к промоторам, с которыми они взаимодействуют посредством белковых факторов. Действие энхансеров усиливает транскрипцию с любого доступного промотора. Вероятно энхансеры обладают тканеспецифичностью.
Энхансеры локализуются на 5׳- и 3׳- концах генов, а также внутри генов.
5. Сайленсоры (глушители). Эти регуляторные элементы располагаются на большом расстоянии от точки начала транскрипции. Они блокируют транскрипцию генов при помощи регуляторных белков. Эти белки, связываясь с ДНК закрывают доступ к регуляторным областям белков, активирующих транскрипцию.
Регуляция экспрессии генома у эукариот осуществляется на нескольких уровнях:
на уровне структурной организации генома (претранскрипционный контроль)
на уровне транскрипции. Существует транскрипционная и посттранскрипционная регуляция.
Регулироваться может сам процесс транскрипции, дозревание мРНК (процессинг), транспорт и деградация мРНК.
на уровне трансляции – через фосфорилирование-/дефосфорилирование белковых факторов трансляции.
на пострансляционном уровне – через регуляцию процессов формирования белковой молекулы, ее транспорта, активности и деградации.
Строение и экспрессия генов класса II
Гены класса II кодируют все цитоплазматические мРНК за исключением одной (U6) мяРНК.
Гены класса II имеют наиболее типичное для эукариот строение.
Во время инициации транскрипции к регуляторным последовательностям промотора присоединяются факторы транскрипции.
Эти белки участвуют в связывании РНК- полимеразы II с промотором.
Факторами транскрипции РНК-полимеразы II являются:TFII A, TFIIB,TFII C,TFII Dи т.д.