Современная генетика. Том 2 - Айала Ф.
ISBN 5-03-000495-5
Скачать (прямая ссылка):
что последовательности ДНК, участвующие в образовании шпилечной
структуры, а также концевая последовательность АССА необходимы для
правильной терминации транскрипции. В то же время удаление участков ДНК,
следующих за АССА-последова-тельностью, также приводит к аномальной
терминации. Это означает, что наличие общей последовательности,
изображенной на рис. 16.7, является необходимым, но не достаточным
условием нормальной терминации.
В эукариотических клетках присутствуют и две другие РНК-полимеразы.
Полимераза I отвечает за транскрипцию рибосомных РНК. Из-за
Рис. 16.7. З'-Концевые области гистоновых мРНК содержат показанную на
рисунке характерную последовательность, способную к формированию
шпилечной структуры за счет образования водо родных связей между
нуклеотидами, помеченными стрелками (По Birchmeier С.,
Grosschedl R.,
Birnstiel М. L., 1982.
Cell, 28, 739.)
AACGGC^CTTTTCAG^GCCACCA 3' ^А------------------
т т т с
Т-А
C-G
C,T-A,G
C-G
G-C
G-C
-ААС АССАон
Экспрессия генетического материала
высокой скорости процессинга первичных рибосомальных РНК-транскриптов
практически невозможно определить сайты истинной инициации транскрипции.
Поэтому структура промоторных последовательностей, узнаваемых РНК-
полимеразой I, еще не установлена. РНК-полимераза III участвует в
транскрипции сравнительно небольшого числа генов. Среди них гены тРНК и
рибосомальных 5SPHK. Полимераза III транскрибирует также некоторые
небольшие вирусные гены, входящие в семейство повторов, называемых А/м-
повторами, широко распостра-ненных в ДНК многих приматов. Функциональное
значение семейства А /м-транскриптов пока неизвестно. Для выявления
регуляторных последовательностей, контролирующих действие РНК-полимеразы
III, были использованы эксперименты по мутагенезу in vitro, аналогичные
рассмотренным для РНК-полимеразы II. В этом случае также было найдено,
что для эффективной транскрипции необходимо наличие определенных 5'-
фланкирующих последовательностей, расположенных вблизи точки инициации
транскрипции. В то же время определенные участки последовательности,
необходимые для инициации транскрипции при участии РНК-полимеразы III,
были обнаружены также внутри транскрибируемой последовательности. Эти
внутренние участки ДНК узнаются специализированными белками, которые
специфически изменяют структуру ДНК и (или) участвуют в фиксации РНК-
полимеразы в положении, подходящем для правильной инициации транскрипции.
В состав сигналов терминации транскрипции для РНК-полимеразы III входит
несколько нуклеотидов из кодирующей области гена. Собственно терминация
происходит на АТ-богатом участке, который заканчивается двумя или тремя
уридиновыми остатками на З'-конце соответствующего транскрипта.
Сплайсинг гяРНК-транскриптов
Типичная организация транскрипционной единицы РНК-полимеразы II показана
на рис. 16.8. О существовании интронов, разделяющих смысловые участки
многих генов, кодирующих белки эукариот, уже говорилось в гл. 11.
Созревание первичных РНК-транскриптов, включающее удаление интронов
(сплайсинг) с образованием цитоплазматических мРНК, может служить в
качестве еще одного уровня контроля экспрессии генов. Было обнаружено
также, что возможность альтернативного сплайсинга позволяет расширить
кодирующий потенциал данной транскрипционной единицы.
Сравнение последовательностей на границах 5'-экзон-3'-интрон и 5'-интрон
- З'-экзон для ряда гяРНК различных типов эукариотических клеток
позволило выявить общие для всех случаев пары нуклеотидов (рис. 16.8). На
5'-конце интрона всегда находится пара GU, а на З'-конце-почти всегда
пара AG. Эти характерные особенности дают основания предположить
существование некоторого общего механизма точного вырезания интронов и
соединения экзонов в ходе созревания гяРНК.
Сплайсинг обычно начинается после полиаденилирования транскрипта и,
вероятно, достаточно жестко контролируется. В транскриптах, содержащих
ряд интронов, ошибочный сплайсинг, например между 5'-концом одного
интрона и З'-концом второго с удалением соответ-
16. Регуляция экспрессии генов у эукариот
217
5'-Конец
Инициация транскрипции, кэпирование
Дистальные регуляторные ТАТА-
центры последовательность
Сайт полиаденилирования
5 -Фланкирующая последовательность
Терминация
транскрипции
3'-Конец
I
5*Кон^ Экзон 1 Интрон . Экзон: ! цевая J
I неко-i '
|дирую'
щая
последо-
вательность
3* Коицевая некодирующая последователь-! иость
3- Фланкирующая последовательность
Обобщенная
последовательность AGGTRAG Y-YYY-CAG
А 8 9 10 13 24 4 0 0 20 27 3 8
15 9 1 7 4 1 2 15 3 37 0 . 9
4 8 5 12 11
Т 10 11 11 3 5 5 0 38 3 5 3 20
5 6 17 12 22 19 22 11 5 0 0 . 4
15 6 7 10 6
С 10 15 10 18 4 1 0 0 2 2 0 6
8 11 16 13 12 17 12 4 28 1 0 5
4 12 15 12 10
G 10 3 7 4 5 28 38 0 13 4 32 4
10 12 3 6 0 1 2 8 2 0 38 20
15 12 11 4 11
Рис. 16.8. Структурная организация типичной транскрипционной единицы,
считываемой РНК-полимеразой II (без соблюдения масштаба). Число экзонов и
