Регуляция экспрессии генов эукариот на уровне транскрипции.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

В ядре эукариот выделяют 3 типа специализированных РНК-полимераз:

РНК-полимераза I - синтезирует rРНК (кроме 5S rРНК).

РНК-полимераза II - синтезирует mРНК и некоторые sРНК.

РНК-полимераза III - синтезирует tРНК, некоторые sРНК и 5SrРНК

РНК-полимеразы различаются

-количеством субъединиц

-аминокислотным составом

-зависимостью от катионов магния и марганца

- чувствительностью к α - аманитину (токсину бледной поганки, который полностью подавляет работу ферментов

Помимо ядерных РНК-полимераз у эукариот еще есть РНК-полимеразы хлоропластов и митохондрий, кодируемые ядерным геномом, а не в соответствующих органеллах. В органеллах образуются свои tРНК, rРНК и рибосомные белки

Единицей транскрипции у эукариот является не оперон, как у прокариот, а отдельный ген

-оператор, как таковой, отсутствует

-промотор есть, но он организован иначе.на расстоянии -25 п.н. от +1 нукл. находится ТАТА-бокс, его позиция определяет точку инициации транскрипции.на расстоянии -60-80 п.н. находится ЦААТ-бокс, который не является абсолютно необходимым, но присутствует перед большинством генов

-расстояние между ЦААТ и ТАТА большое и РНК-полимераза не способна взаимодействовать со всей этой последовательностью

-ЦААТ опознается своим белком, а ТАТА - своим

-есть еще несколько белков, необходимых для инициации транскрипции, называемых базальными факторами транскрипции

-для любого гена, кодирующего белок, есть энхансеры (усилители).

Последовательности ДНК, усиливающие (энхансеры) и ослабляющие (сайленсеры) транскрипцию при взаимодействии со специфическими белками

Энхансеры - прерывистые последовательности нуклеотидов.Отдельные части энхансеров
называеются модулями.модули - это короткие последовательности, не более 2-х витков спирали (20 п.н.), которые могут находиться перед, за и даже внутри генаОдинаковые модули могут встречаться в разных энхансерахДля каждого энхансера набор модулей уникален

.М1+М2+М3+М4 - один энхансер, состоящий из 4-х модулей

Все 4 модуля узнаются своими белками, а они, располагаясь на ДНК, взаимодействуют друг с другом

Если в клетке присутствуют все соответствующие белки, то участку ДНК придается определенная конформация и начинается синтез mРНК

Сайленсеры - последовательности ДНК, ослабляющие транскрипцию при взаимодействии с белками

При соответствующем наборе белков экспрессия отдельных генов в клетке может быть подавлен

Критерии, позволяющие отличить внеядерную наследственность от хромосомной

1)невозможность выявить сцепленность определенных генов с хромосомными генами

2)независимость проявления признака от замены ядер в клетках

3)наличие связи между наследованием определенных признаков и переносом в клетку определенной цитоплазматической ДНК

4)различия в результатах реципрокных скрещиваний

5)отсутствие типичного количественного менделевского расщепления признаков в потомстве, зависимого от расхождения гомологичных хромосом в мейозе

33)Аппарат белкового синтеза органелл Большая часть белков митохондрий и хлоропластовдетерминируется ядерными генами и импортируется из окружающей цитоплазмы В каждой органелле происходит также свой собственный синтез белка. В митохондриях синтезируется небольшое число белков, каждый из которых является компонентом олигомерного комплекса.Все белковые компоненты митохондриального аппарата синтеза белков являются уникальными, т.е.кодируются собственными ядерными генами

В хлоропластах синтезируется большое число различных белков.Вся РНК, входящая в состав аппарата белкового синтеза, продуцируется самой органеллой

34) Митохондрии-реплицирующиеся органеллы клеток эукариот

Обладают собственной ДНК и белок-синтезирующим аппаратом

Мт ДНК - обычно кольцевые молекул В геноме митохондрий дрожжей

-число генов не превышает 20

-выделяют восемь мРНК, транскрибируемых с помощью РНК-полимеразы, кодируемой ядерными генами

-отличительная особенность состоит в пространственной разобщенности генов, кодирующих рРНК.

-ген, кодирующий 15S-рРНК, непрерывен и располагается на расстоянии около 25 тпн от гена для 21S-рРНК

-суммарная длина мозаичных генов box, (цитохром b) и oxi3 (субъединица 1 цитохром-оксидазы) равна почти всей длине мт генома млекопитающих значительную часть митохондриального генома дрожжей (около 25%) состоит из коротких (А-Т)-богатых участков ДНК

Мт геном дрожжей имеет удивительно непостоянное строение.

-значительная часть митДНК может утрачиваться в результате делеции, как в случае петит (petite)-мутантов Saccharomyces cerevisiae.

-все петит-мутации нарушают функционирование митохондрий.

-все мутации митохондриального генома являются условно-летальными, вызывающими гибель дрожжей лишь в аэробных условиях.

Петит-мутации S. cerevisiae:

1)ядерные – это менделевские (т.е. ядерные) мутации, полностью нарушающие деятельность митохондрий

2)нейтральные (rho⁰) – рецессивный генотип, при котором отсутствует вся митДНК

3)супрессируемые(rho ^- ) – вызывают значительные аномалии в размере кольцевых молекул митДНК (0.2-36% от обычной длины)

-При скрещивании петит-штамма со штаммом дикого типа у части потомства обнаруживается только пептит-генотип. Это явление называется супрессией

-Для митДНК дрожжей возможна рекомбинация

Мт геном млекопитающих.

Чрезвычайно компактно организован

-Не имеет интронов

-Почти каждая пара оснований принадлежит какому-либо гену

-за исключением D-петли - области, отвечающей за инициацию репликации ДНК,

-не более 87 из 16 569 пн митохондриального генома человека можно отнести к межцистронным участкам

-Некоторые гены перекрываются

-В мт ДНК человека обнаруживаются

22 гена тРНК, 2 гена рРНК, 13 участков кодирующих белки

цитохром b,

цитохром-оксидазу (3 субъединицы)

одну из субъединиц АТФазы.

Гены тРНК располагаются между генами рРНК или белковБольшинство генов экспрессируются в одном направлении.из 15 областей, кодирующих белок или рРНК млекопитающих, 14 транскрибируются по часовой стрелке.из 22 генов тРНК дрожжей 14 экспрессируются по часовой стрелке и 8 - против

⇐ Предыдущая 1 23