Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Соловьев В.В. -> "Использование ЭВМ в молекулярной биологии. Введение в теорию генетических текстов" -> 6

Использование ЭВМ в молекулярной биологии. Введение в теорию генетических текстов - Соловьев В.В.

Соловьев В.В. Использование ЭВМ в молекулярной биологии. Введение в теорию генетических текстов — Новосибирск, 1988. — 93 c.
Скачать (прямая ссылка): ispolzovanieevmvmolekulyarnoy1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 30 >> Следующая

2.2. Регуляция транскрипции генов прокариот
Транскрипция ДНК в РНК - первый шаг в экспрессии генов и, пожалуй, основной и наиболее экономичный уровень регуляции их активности. Фермент ДНК-зависимая РНК-полимераза осуществляет три стадии транскрипции: инициацию, элонгацию и тер-минацшо /33/. Многие гены прокариот могут транскрибироваться независимо, включая в свой состав необходимые последовательности ДНК, контролирующие транскрипцию. Кроме того, обнаружено, что функционально связанные белки (например, ферменты определенного биосинтетического пути) часто кодируются генами, кластеризованными на бактериальной хромосоме. Кластеры функционально связанных генов, которые регулируются и транскрибируются как автономные единицы, называются оперонами /34, 35/. 06-щач структура транскрипционной единицы прокариот приведена на рис. 8. Здесь можно выделить регуляторную зону, которая содержит сайты инициации и регуляции транскрипции; зону, кодирующую белки (или РНК), и зону, контролирующую терминацию транифип-ции. В ряде транс1фИпционных единиц эти зоны частично перекрываются.
Регуляция транскрипции, которая определяет конечный выход полноразмерного трансщшпта, осуществляется как за счет терми-нации в начале синтеза РНК (аттенюация), так и за счет скорости элонгации цепи, которая может зависеть от нуклеотидного состава и структуры (наличие палиндромов) транскрибируемой ДНК.
2.2.1. Итштптяттая • тпяиггепиптттг. Нуклеотидные последовательности промоторов определяют начало транскрипции, ее ориента-
17
цию, а также оказывают существенное влияние на частоту инициации транскрипции. Инициация транскрипции включают три основных стадии: I) связывание РНК-полимеразы ( R ) и промотора (Р) со связывающей константой Kg и формирование неактивного закрытого промежуточного комплекса КР0; 2) изомеризация закрытого комплекса, сопровождающаяся рас1фучиванием двойной спирали, с константой скорости в транскришщонно активный комплекс ЯР0; 3) инициация синтеза РНК в присутствии трифосфатов /37/.
R+P -<--*- ПР0 -РНК
кв л> мтр
Связывание Изомеризация Освобождение промотора
2.2.2. Структура промоторов РНК-полимеразы -Е. coii . Нуклеотидная последовательность промотора определяет эффективность транскрипции, которая может варьировать в пределах трех порядков, и точку старта синтеза РНК. Функциональные последовательности в структуре промотора выявлены в результате экспериментов, использующих генетический и биохимический анализ (картирование 5’-конца РНК), селекцию и картирование промежуточных мутаций /36/. Наиболее полный анализ секвенированных промоторов проведен Артемьевым и соавт. /38/, где статистически исследовано 188 промоторов, и Хавли и Маклуре /39/, изучившими 168 промоторов и 98 промоторных мутаций. Этот анализ позволил получить консенсус промотора Е. coii и ее фагов /39/:
-35 -10 +1
А.....TcTTGACat . . Т......Т. Г.Т*. TAiAsi.... ccd
На рис. 9 цриведены суммарные данные, показывающие консервативность нуклеотидов в определенных позициях промотора (по оси абсцисс указаны номера позиций в промоторе (от точки начала щэанскрипции), по оси ординат - консервативность позиций (измеряется количеством случаев появления того нуклеотида, который наиболее часто встречается в данной позиции); вверху приведен консенсус цромотора);.
18
a t cTTGACa t t
I tg TAIAaT
ca t
Pec. 9. Консервативность нуклеотидов в промоторах (на основе выборки из 112 последовательностей) /39/
Анализ этих последовательностей подтвердил наличие практически во всех промоторах ранее отмеченных консервативных участков: I) С q Т вблизи старта транскрипции; 2) ТАТААТ - сайт инициации (блок Црибнова) в районе -10; 3) ТТ6ЛСА - сайт узнавания в районе -35 (блок Гильберта) /40 - 42/.
Хотя расстояние между консервативными блоками в промоторах несколько варьирует, наиболее высокий уровень экспрессии, как правило, наблюдается цри расположении блоков -10 и -35 на расстоянии 17 п.н. друг от друга. Обзор данных по влиянию длины спейсера на активность промотора приведен в работе Миллигана и соавт. /44/. Из 112 рассматриваемых промоторов 50 % имеют длину спейсера 17 п.н., 40 % - 16 и 18 п.н. (в примерно равном количестве), и лишь 10 % - другие длины. Данные по влиянию расстояния меаду блоками -10 и -35 на экспрессию генов, обсуждаемые в этой работе,приведены в табл. I.
Таблица I
Влияние длины спейсера на эффективность работы промотора /44/
Тип цромотора Длила спейсера исходная, п.н. Длина спейсера новая, п.н. Относительное увеличение экспрессии
15 16 50
Amj> С 16 17 15
Lac 20 18 4
La сР 16,18 17 >1
tet 18,19 17 >1
tafrUrp-iacw*^ 16,18 17 2-5
2.2.3. Структурные особенности, тгсгяттттр. на Функцию промотора. 2.2.3.1. Соответствие структуре консенсуса. Сила промотора (Kg х Кр) определяется тремя характеристиками: I) скоростью образования комплекса РНК-полимеразы с промотором; 2) стабильностью этого комплекса; 3) скоростью инициации синтеза РНК. Наиболее сильными промоторами считаются промоторы ранних генов бактериофагов, генов РНК, участвующих в репликации плазмид, генов рибосомальных белков и РНК. Доля тРНК и рРНК, транскрибируемых с этих промоторов, составляет 97 % от полного содержания РНК в клетке /38; 45/.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 30 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed