Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Пташне М. -> "Переключение генов. Регуляция генной активности и фаг" -> 9

Переключение генов. Регуляция генной активности и фаг - Пташне М.

Пташне М. Переключение генов. Регуляция генной активности и фаг — М.: Мир, 1989. — 160 c.
ISBN 5-03-000854-3
Скачать (прямая ссылка): pereklucheniegenov1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 56 >> Следующая

Позитивная регуляция
Репрессор, присоединившись к 0R 2, помогает РНК-полимера-зе связаться и начать транскрипцию с PRM; именно этот промотор обеспечивает транскрипцию cl в лизогенной клетке. Эффективность транскрипции увеличивается примерно в 10 раз. Репрессор получил свое название благодаря способности выключать все остальные фаговые гены. И лишь позднее стало ясно, что он является также позитивным регулятором, усиливая транскрипцию своего собственного гена.
Предполагаемый принцип действия репрессора в качестве позитивного регулятора иллюстрирует рис. 1.12; репрессор, находящийся на Ок2, контактирует с РНК-полимеразой, связанной с PRM Димер репрессора, связанный с Or2, увеличивает сродство полимеразы к промотору, поскольку она удерживается здесь не только благодаря контактам с ДНК, но также за счет белок-белковых взаимодействий с репрессором.
В итоге димер репрессора, связанный с Ок2. подавляе1 промотор PR, исключая связывание с ним РНК-полимеразы. и способствует транскрипции с РRM. Он подавляет транскрипцию в направлении слева направо, но стимулирует транскрипцию, идущую влево. (Как будет показано в гл. 2, это различие объясняется тем, что 0R2 расположен несколько ближе к PR, чем к PRM.)
Рассмотрим теперь действие единственного димера репрессора, связанного с 0Rl или с 0R3. Как видно из рис. 1.13, репрессор, связанный с 0R1, блокирует присоединение полимеразы к PR, но расположен слишком далеко, чтобы повлиять на полимеразу, связанную с PRM. PRM работает очень слабо и изображен на рисунке выключенным, поскольку репрессор не связан с Ок2. Как показано на рис. 1.14, репрессор. сидящий на 0R3, блокирует связывание полимеразы с Рям и не оказывает никакого действия на PR.
29
«L
Рис. 1.13. Репрессор, связанный с 0R1. Когда репрессор присоединен только к 0R1, он блокирует связывание полимеразы с промотором 1\, но не препятствует ее связыванию с PRM. Тем не менее PRM также выключен, так как на участке 0„2 нет молекулы репрессора, способствующего связыванию
полимеразы.
Шт.
Вкя.
Рис. 1.14. Репрессор, связанный с 0R3. Если репрессор связан только с 0R3, он не оказывает никакого действия на промотор PR, и этот промотор включен. Рш при этом выключен.
> 90% I
t%!
Чи
< 10%
Рис. 1.15. Оператор X в лизогенной клетке. Димеры репрессора связаны в первую очередь с участками 0„1 и 0R2, а иногда также с 0R3.
Если сделать ряд моментальных снимков того, что происходит внутри лизогенной клетки, содержащей профаг X, то мы увидим следующее (рис. 1.15). Димеры репрессора почти всегда связаны с 0R1 и 0R 2, a 0R3 обычно свободен от репрессора. Такое расположение молекул репрессора на 0R приводит к выключению PR и поддерживает РRM во включенном состоянии; происходит синтез репрессора, но не белка Сго. Чем же определяется такое связывание репрессора при лизогении?
30
Кооперативное связывание репрессора
Связывание димеров репрессора с тремя операторными участками определяется двумя факторами. Первый из них-сродство димера к каждому из трех участков по отдельности, второй - взаимодействие между димерами репрессора, связанными с соседними участками. Подобно тому как репрессор, связанный с 0R 2, способствует связыванию полимеразы с промотором PRM, репрессоры могут взаимодействовать друг с другом, облегчая связывание.
Представим себе димер репрессора, который приближается к свободному оператору. Хотя репрессор может попробовать связаться с каждым из трех участков, обычно он закрепляется на 0R1, как это показано на рис. 1.16; другими словами, 0R1 обладает наибольшим сродством к репрессору из трех участков связывания. Этот акт связывания сразу же увеличивает сродство 0R 2 ко второму димеру репрессора, так как второй димер контактирует не только с Or2, но и с уже связавшимся репрессором. Результат взаимодействия между репрессорами, находящимися на участках 0R1 и 0К2, состоит в том, что эти два участка заполняются практически одновременно.
Рис. 1.16 показывает также, что при повышении концентрации репрессора заполняются не только 0R1 и 0К2, но и 0R3. Как было сказано выше, в результате связывания репрессора с 0R3 промотор РRM выключается. Участок 0R3 связывает репрессор слабее, чем 0R 2, хотя собственное сродство этих двух участков к репрессору примерно одинаково и приблизительно в 10 раз ниже, чем участка 0R1. Связывание репрессора с Ок2 облегчается благодаря взаимодействию с другой молекулой репрессора, сидящей на 0R1, тогда как с 0R 3 репрессор связывается независимо.
Почему репрессор, сидящий на 0R2, помогает полимеразе связаться с Рям, но не помогает другой молекуле репрессора связаться с 0R3? Ответ на этот вопрос дает рис. 1.16 и более подробно-рис. 1.17. Во взаимодействии соседних димеров репрессора друг с другом участвуют карбокси-концевые домены. Когда димер репрессора, сидящий на участке Ок2, взаимодействует с другим димером на 0R1, он уже не способен взаимодействовать с димером на 0R3.
Мы предполагаем, что при взаимодействии димеры, связанные с 0R1 и Or2, наклоняются друг к другу. Это может происходить благодаря гибкости пептидного мостика, соединяющего амино- и карбокси-концевые домены. Димер, связанный с Or2, изображен на рис. 1.16 наклоненным вправо; он контактирует с димером на 0R1 и не может одновременно контактировать с димером, сидящим на 0R3. Поэтому участок 0R3 заполняется независимо. Однако репрессор на 0R1 способен взаимодействовать с полимеразой, связанной с РRM, так
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 56 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed