шпаргалка по био. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ. Нуклеиновые кислоты. Структура и функции рнк и днк справочный материал нуклеиновые кислоты
 Скачать 197.52 Kb.
|
1 2
иРНК регуляторных белков.
активности белка
трансляции \
процессингаЛактозный оперон. Лактозный оперон включает в себя три структурных гена, которые несут информацию о ферментах, расщепляющих лактозу. В отсутствие лактозы ферменты, ее расщепляющие, не синтезируются. Синтез этих ферментов останавливается на стадии транскрипции. Транскрипцию блокирует белок-репрессор, который связывается с оператором. Индуктором, который включает синтез ферментов, является лактоза, которая способна связываться с репрессором. Когда в клетке появляется лактоза, она связывается с белком-рспрессором и переводит его в неактивную форму. Неактивный репрессор теряет способность связываться с ДНК и уходит с оператора. РНК-полимераза получает возможность транскрибировать структурные гены. В результате транскрипции образуется иРНК, содержащая три структурных гена. На каждом гене происходит трансляция, в результате которой синтезируются ферменты, расщепляющие лактозу. По мере расщепления лактозы ее концентрация в клетке падает, белок-репрессор освобождается от лактозы, переходит в активную форму, вновь приобретает способность связываться с ДНК, садится на оператор и останавливает трансляцию. Триптофановый оперон. Триптофановый оперон содержит четыре структурных гена, на которых записана информация о ферментах, катализирующих синтез триптофана. Белок-репрессор синтезируется в неактивной форме и не может связываться с ДНК, поэтому возможна транскрипция- структурных генов и дальнейший синтез ферментов, вырабатывающих триптофан. По мере синтеза триптофана его концентрация в клетке возрастает. Избыточный триптофан соединяется с белком-репрессором и переводит его в активную форму. Репрессор приобретает способность связываться с ДНК, садится на оператор и останавливает транскрипцию, а следовательно и синтез триптофана. В процессе жизнедеятельности клетки триптофан расходуется, белок-репрессор освобождается от триптофана, переходит в неактивное состояние, теряет способность связываться с ДНК и покидает оператор. Транскрипция и последующие процессы синтеза возобновляются. (XUAtftxn РЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ У ЭУКАРИОТ Синтез РНК и белка у эукариот - это сложный многоступенчатый процесс, поэтому его регуляция может осуществляться на разных этапах. Регуляция экспрессии генов может происходить на уровне: |
Регуляция на уровне транскрипции.
Это основной способ регуляции активности гена.
По-видимому, транскрипция генов у эукариот имеет двухступенчатую регуляцию.
Регуляция за счет конденсации и деконденсации ДНК.
Регуляция при участии энхансеров, промоторов и регуляторных белков.
1. Регуляция за счет конденсации и деконденсации ДНК.
Примерами такой регуляции могут служить: хромосомы типа ламповых щеток, инактивация Х-хромосомы. Транскрипция происходит только с эухроматина - деконденсированных участков ДНК. Поэтому переход гетерохроматина в эухроматин делает возможной транскрипцию, а обратный переход останавливает ее.
Хромосомы типа ламповых щеток формируются в овоцитах в профазе первого деления мейоза и включают в себя участки спирализованного хроматина и петли деспирализованной ДНК. На этих петлях и происходит транскрипция.
Инактивация Х-хромосомы имеет место в клетках самок млекопитающих. Все клетки самок млекопитающих имеют две Х-хромосомы, а клетки самцов - 1 Х-хромосома и 1 У-хромосома. Предполагают, что двойная доза продуктов генов, входящих в Х-хромосомы, летальна для организма. Возможно, поэтому в женских клетках возник механизм, обеспечивающий инактивацию одной из двух Х-хромосом, причем одной или другой с равной вероятностью в разных клетках. В интерфазе эти инактивированные хромосомы находятся в конденсированном состоянии и представляют собой образования, называемые тельцами Барра. Они выявляются на периферии интерфазного ядра при специальном окрашивании.
Инактивация Х-хромосомы происходит у человека примерно на пятнадцатый день эмбрионального развития, после чего устойчиво наследуется. Вследствие этого каждый женский организм является мозаиком: в половине группы клеток активна отцовская X- хромосома, в другой половине - материнская.
2. Регуляция при участии энхансеров, промоторов и регуляторных белков.
Все виды РНК-полимераз узнают свои промоторы при помощи регуляторных белков, называемых факторами транскрипции. Факторы транскрипции связываются с ДНК в области промотора. Один из них - ТАТА-фактор, который связывается с последовательностью ТАТААТ в области промотора, что способствует присоединению РНК-полимеразы II.
В регуляции транскрипции у эукариот. участвуют специальные регуляторные последовательности ДНК - промоторы и энхансеры. Промотор’ - это участок ДНК длиной около 100 нуклеотидов, расположенный непосредственно перед геном. Энхансер - значительно удаленный от промотора (на расстояние от 100 до 20000 нуклеотидов) участок ДНК, который может быть расположен как перед структурным геном, так и после него. С промоторами и энхансерами связываются белки-регуляторы, которые могут быть двух типов: активаторы и репрессоры. Активаторы вызывают транскрипцию, репрессоры подавляют ее. Транскрипция (активность гена) регулируется несколькими регуляторными белками, причем белки, связанные с промотором кооперируются с белками, связанными с энхансером. Сближение промотора и энхансера становится возможным благодаря тому, что ДНК образует петлю. Активирующие и подавляющие влияния белков суммируются, обеспечивая регуляцию транскрипции.
Механизмы действия регуляторных белков эукариот изучены недостаточно. Как контролируются гены, кодирующие главные белки-регуляторы, пока неизвестно.
Регуляция на уровне процессинга.
Процессинг
