Молекулярно генетические механизмы регуляции экспрессии генов у. Молекулярно генетические механизмы регуляции экспрессии генов у про и эукариот
 Скачать 2.55 Mb.
|
Молекулярно генетические механизмы регуляции экспрессии генов у про- и эукариотМЕББМ «Казақстан-Ресей НУО «Казахстанско-Российский Медициналық Университеті» Медицинский Университет» Подготовила: Аскар Айша Факультет: Общая медицина Группа: 121 А Проверила: Ермекова С.А. ПЛАН1. Введение2. Основная часть2.1.Регуляция активности генов, понятие, сущность,значение в жизнедеятельности организмов (клеток).2.2. Типы регуляции активности генов2.3. Оперонная модель регуляции активности генов у прокариот.2.4. Особенности регуляции активности эукариотических генов.5. ВыводИзвестно, что гены определяют структуру всех молекул, из которых состоят клетки живых организмов, контролируют все метаболические процессы и содержат программу развития организма. В каждый момент времени любая клетка, от бактериальной до человеческой, использует лишь часть своих генов для синтеза определенных продуктов. Невозможна ситуация, когда все гены клетки работают одновременно. Мы говорим, что те гены, которые экспрессируются - включены, а те, которые не экспресируются – выключены. Это означает, что экспрессия генов регулируется. В то же время известно, что в ходе индивидуального развития многоклеточного организма из оплодотворенной яйцеклетки образуются разнообразные типы клеток, входящих в состав определенных тканей. Но все клетки, как правило, несут один и тот же набор генов. В основе этого лежит выборочное использование генов, то есть регуляция генов. Известно, что гены определяют структуру всех молекул, из которых состоят клетки живых организмов, контролируют все метаболические процессы и содержат программу развития организма. В каждый момент времени любая клетка, от бактериальной до человеческой, использует лишь часть своих генов для синтеза определенных продуктов. Невозможна ситуация, когда все гены клетки работают одновременно. Мы говорим, что те гены, которые экспрессируются - включены, а те, которые не экспресируются – выключены. Это означает, что экспрессия генов регулируется. В то же время известно, что в ходе индивидуального развития многоклеточного организма из оплодотворенной яйцеклетки образуются разнообразные типы клеток, входящих в состав определенных тканей. Но все клетки, как правило, несут один и тот же набор генов. В основе этого лежит выборочное использование генов, то есть регуляция генов.Но разных стадиях дифференцировки клетки, руководствуясь лишь отчасти внешними сигналами, избирательно используют тот или иной набор генов, что определяет пути их развития.ВВЕДЕНИЕ Экспрессия гена Регуляция экспрессии генов прокариотУ бактерий гены ферментов, катализирующих ряд последовательных реакций, объединяются в одну структурно-функциональную единицу – оперон. Оперон (Ф. Жакоб, Ж. Моно, 1961 г.) – группа генов кодирующих белки, участвующие в общем метаболическом пути. Транскрипция генов оперона осуществляется с общего промотора и регулируется общим сигналом. В результате образуется единая полицистронная Мрнк.В состав оперона входят
ПромоторОператорТерминатор
Регуляция негативная позитивная (белок репрессор) (САР-белок) ЛАКТОЗНЫЙ ОПЕРОН Механизм негативной регуляцияЛактозный оперон состоит из трех структурных генов – lacZ, lacY и lacA, продукты которых необходимы для использования лактозы в качестве источника углерода, промотора, с которым связывается РНК-полимераза, и операторного участка (оператора), с которым связывается белок-репрессор – продукт гена lacI. Ген-регулятор лактозного оперона (lacI) кодирует белок-репрессор. В активной форме белок-репрессор связывается с оператором. Оператор – это участок ДНК, с которым связывается белок-репрессор. Сам ген lacI в состав оперона не входит, поскольку его экспрессия осуществляется с собственного промотора. Это конститутивный ген, т.е. нерегулируемый. Присоединившись к оператору, репрессор препятствует транскрипции структурных генов Z, Y и А. Таким образом, репрессор является негативным регулятором; в его присутствии подавляется экспрессия Z, Y и А - геновМолекулы репрессора, как связанные с операторным локусом, так и находящиеся в свободном виде в цитоплазме, обладают сродством к молекулам индуктора – лактозы, поступающей в клетку. Связывание индуктора с молекулой репрессора, прикрепленной к операторному локусу, вызывает конформационные изменения структуры репрессора и приводит к диссоциации его комплекса с ДНК. Для связывания РНК-полимеразы с последовательностью промотора необходимо наличие комплекса белка-активатора САР с сАМР. ПОЗИТИВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ LAC-ОПЕРОНА Схема регуляции триптофанового оперона у E.coliРЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ У ЭУКАРИОТ ИМЕЕТ 2 ВИДА РЕГУЛЯЦИИ:
Оба вида регуляции проявляются на разных уровнях реализации генетической информации:
Регуляция осуществляется путем изменения количества копий конкретного гена. В гаплоидном наборе один ген отвечает за синтез одного белка. Вместе с тем конкретный ген может быть представлен некоторым количеством копий. Изменение количества копий гена может привести к изменению количества структурного или модуляторного белка в клетке. В результате нарушается нормальное течение онтогенеза. Генный или претранскрипционный уровень. Регуляция осуществляется путем изменения количества копий конкретного гена. В гаплоидном наборе один ген отвечает за синтез одного белка. Вместе с тем конкретный ген может быть представлен некоторым количеством копий. Изменение количества копий гена может привести к изменению количества структурного или модуляторного белка в клетке. В результате нарушается нормальное течение онтогенеза. Посттранскрипционная регуляция экспрессии генов эукариотПосттранскрипционная регуляция включает в себя механизмы контролирующие или регулирующие мРНК после синтеза.
Посттрансляционная регуляция включает в себя механизмы действующие на белок после его синтеза Активация белков
Деградация белков ЛИТЕРАТУРЫ:
|