Молекулярная биология клетки - Уилсон Дж.
ISBN 5-03-001999-5
Скачать (прямая ссылка):
__ К. В транскриптах РНК, кодирующих белки в митохондриях трипа-
носом, один или более урациловых нуклеотидов могут либо
добавляться, либо исключаться из определенных областей транскрипта, что
меняет смысл информации.
__ Л. Многие реакции, катализируемые РНК в современных клетках,
могут представлять собой молекулярные реликты, т. е. следы,
оставшиеся от сложной цепи опосредуемых РНК реакций, которые, возможно,
преобладали в клеточном метаболизме первых организмов.
10-23 Разделение эукариотических генов на экзоны и интроны позволяет
получать несколько продуктов с одного и того же гена путем
альтернативного процессинга РНК. В программах, реализуемых в процессе
развития, для получения на одной транскрипционной единице различных
тканеспецифических вариантов часто используются альтернативный сплайсинг
или альтернативное полиаденилирование.
О Глава 10
с. 10-14. Структура и тканеспе-фичный сплайсинг гена, коди-ющего
калыдатонин и пептид }RP (задача 10-23). Экзоны обо-ачены черными
прямоугольника-[. Сайты сплайсинга/полиаде-лирования для образования
льцитонина отмечены над лини-, а для образования CGRP под нией. Стрелками
отмечено поломив мутаций в сайтах сплайсинга полиаденилирования.
КЛЕТКИ
ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Кальцитонин
-ро|у(А)
lN/2v3 -------poly (А)
НЕРВНЫЕ Митямия гяйтя " 'Мутация сайта
КЛЕТКИ Сплайсинга полиаденилирования
CGRP сплаисинга
Одним из таких дифференциально используемых генов является ген,
кодирующий гормон кальцитонин (небольшой пептид). Ген кальцитонина
содержит шесть экзонов. В клетках щитовидной железы продуцируется мРНК,
кодирующая кальцитонин. В этой мРНК содержатся экзоны 1, 2, 3 и 4, причем
в качестве сайта полиаденилирования используется конец экзона 4. В
нервных клетках этот же ген дает не кальцитонин, а родственный
кальцитонину пептид CGRP (calcitonin gene-related protein). мРНК этого
пептида содержит экзоны 1, 2, 3, 5 и 6. Данный гея и его тканеспецифичный
процессинг схематически представлены на рис. 10-14. В обоих типах клеток
транскрипция начинаете! в одном и том же месте и заканчивается за экзоном
6.
Механизм альтернативного процессинга транскриптов кальцитонина
/CGRP неясен. Поскольку в ходе процессинга в разных тканях используются
разные сайты полиаденилирования и разные сайты сплайсинга, то можно
предположить, что как при полиаденилировании, так и при сплайсинге
действуют тканеспецифические факторы, регулирующие экспрессию
кальцитонина и CGRP. Существует две популярные гипотезы. Согласно одной,
клетки щитовидной железы продуцируют кальцитонин потому, что в них
содержится специфический фактор, узнающий с высокой эффективностью сайт
полиаденилирования в экзоне 4 и вызывающий расщепление РНК-
предшественника до того, как может произойти сплайсинг экзона 3 и экзона
5. В нервных клетках этот фактор отсутствует. В результате в них
преобладает соединение экзона 3 с экзоном 5, что приводит к образованию
мРНК CGRP. Согласно другой гипотезе, образование той или шот РНК зависит
от выбора сайтов сплайсинга. В клетках щитовидной железы образуется
кальцитонин, потому что в них экзот 3 соединяется с экзоном 4, а в
нервных клетках образуется CGRP, потому что в них экзон 3 соединяется с
экзоном 5. Можно предположить, что в клетках одного или обоих типов
образуете! фактор, способствующий преобладанию одного из направленш
сплайсинга.
Для проверки этих гипотез сигналы сплайсинга и полиадеш-
лирования, расположенные на конце экзона 4, изменяли посредством мутаций
(рис. 10-14). Измененные гены вводили в культивируемые лимфоциты,
образующие в норме только кальцитонин, Полученные мутантные клетки, у
которых отсутствовал сай полиаденилирования в экзоне 4, вообще не
образовывали мРНЕ этого гена, а у мутантных клеток, не содержащих в
экзоне 4 сайта сплайсинга, синтезировалась только мРНК CGRP.
А. Содержат ли культивируемые лимфоциты факторы сплайсинга и
полиаденилирования, необходимые как для образования мРНК кальцитонина,
так и для образования мРНК CGRP?
Б. Если альтернативный процессинг зависит от отбора сайта поля-
аденилирования, то какой из мутантных генов при введенш
Контроль генной экспрессии 181
в культивируемые лимфоциты должен образовывать мРНК CGRP?
В. Если альтернативный процессинг происходит путем отбора сайтов
сплайсинга, то какой из мутантных генов при введении в культивируемые
лимфоциты должен образовывать мРНК CGRP?
Г. Какая из двух гипотез лучше объясняет способность культивируемых
лимфоцитов образовывать мРНК кальцитонина, а не CGRP?
10-24 Ферритин-это белок, который во многих тканях служит для запасания
железа. В присутствии железа синтез ферритина повышается почти в два
раза. Вы хотите изучить молекулярные механизмы индукции синтеза
ферритина. В особенности вас интересует, на каком уровне осуществляется
