Двунитевая ДНК: разделение нитей ДНК и формирование на каждой комплементарной нити ДНК.

39. Оперонная регуляция экспрессии генов у прокариот.

Оперон – тесно связанная последовательность структурных генов, определяющих синтез группы белков, которые участвует в одной цепи биохим-ких преобразований. Это могут быть гены, контролирующие синтез ферментов, участвующих в метаболизме какого-либо в-ва или в синтезе компонента. Оперон состоит: промотор + инициатор, оператор, группа структурных генов, терминатор.

Оперонная модель регуляции экспрессии генов предполагает наличие единой системы регуляции у объединенных в один оперон структурных генов, имеющих общий промотор и оператор. Аргининовый оперон.Четыре структурных гена. На некотором расстоянии от промотора находится кодирующий белок R , способный воздействовать на ген-оператор. В случае аргининового оперона регулирующий белок R не активен и на оператор не воздействует. Когда аргинин не нужен, он накапливается в клетке и соединяется с R с образованием активного комплекса, воздействующего на оператор и прекращающего транскрипцию структурных генов до тех пор, пока клетке вновь не понадобится аргинин (репрессия).

Лактозный оперон. В случае лактозного оперона R активен, он воздействует на ген-оператор и считывание не осуществляется до тех пор, пока в клетке не накапливается лактоза и не возникает необходимости в ферментах, ее утилизирующих. Лактоза соединяется с R с образованием неактивного комплекса и начинается считывание структурных генов (индукция).

Геном про- и эукариот.

У прокариот вся ДНК кодирующая, а для генома эукариот свойственна избыточность, т.е. для кодирования белков организма у некоторых видов доступно 1% ДНК, значит в этом случае 99% избыточности ДНК. У разных видов организмов количество избыточных ДНК различно. У человека область ДНК, кодирующей белки – 2% от общего генома, а кодирующая РНК – 20%.

Установлено, что избыточная ДНК:

Регулирует экспрессию генов.

Интроны, т.е. некодирующие участки генов эукариот.

ДНК каждой хромосомы характеризуются специфическим чередованием уникальных (УП) и повторяющихся последовательностей (ПП).

УП представляют собой однокопийные гены.

5. Число повторов ПП колеблется от 2 до 10⁷.

Чередование уникальных и повторяющихся последовательностей каждой хромосомы??????

Классификация генов:

1. Структурные: кодируют:

а) белки (ферменты, гистоны);

б) РНК.

2. Функциональные:

а) гены-модуляторы, которые усиливают или ослабевают действие структурных генов (ингибиторы, интенсификаторы, интеграторы, модификаторы);

б) гены-регуляторы – регулируют экспрессию структурных генов.

В отличие от прокариот, у эукариотических клеток одновременно транскрибируется от 1% до 10% ДНК. Состав транскрибируемых последовательностей и их количество зависят от типа клетки и стадии онтогенеза. Значительная часть нуклеотидных последовательностей у эукариот не транскрибируется вообще. Геном эукариот включает избыточную ДНК. Большой объ ѐ м наследственного материала эукариот объясняется существованием в нем уникальных, умеренных и высоко повторяющихся последовательностей.

41. Механизмы регуляции экспрессии генов у эукариот.

У эукариот не установлено оперонной организации генов. Гены, определяющие синтез ферментов одной цепи биохимических реакций, могут быть рассеяны в геноме и не имеют как у прокариот единой регулирующей системы. В связи с этим у эукариот синтезируемые иРНК моноцистронные, т.е являются матрицами для синтеза отдельных полипептидных цепей. Регуляция транскрипции является комбинационной, т.е. активность каждого гена регулируется многими генами-регуляторами.

У многих эукариотических генов, транскрибируемых РНК-полимеразой 2, имеется несколько областей, которые узнаются разными белковыми регуляторами. Одна из них – область, включающая ТАТА-блок. Установлено, что для успешного присоединения РНК-полимеразы 2 к промотору необходимо предварительное соединение с ТАТА-блоком особого белка (фактор транскрипции) с образованием стального транскрибирующего комплекса. Именно этот комплекс и узнается РНК-полимеразой 2. ТАТА-блок является неспецифическим регулятором активности.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: