Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
до тех пор. пока с ним не свяжется цАМФ, После того как это случится, он приобретает способность связываться со специфическими участками ДНК, благодаря чему увеличивается скорость транскрипции прилегаю щих олеронов. БАК — позитивный регуляторный элемент для всех оперонов, чувствительных к глюкозе Поэтому мутанты, в которых функцио нировапио БАК блокировано, пе способны испо чьзовать различные сахара-
БАК И СПЕЦИФИЧЕСКИЕ РЕПГЕССОРЫ РЕГУЛИРУЮТ РАБОТУ ПРОМОТОРА
На скорость роста цепей данной мРНК не втияет ни связывание БАК, ни связывание специфического репрессора. БАК положительно, а специфический репрессор отрицательно регулируют скорость, с которой молекулы РНК полимеразы прикрепляются к промоторам — участкам ДНК, играющим особую рочь в инициации транскрипции Экспериментальные данные, свидетельствующие в пользу существования промоторов, впервые были получены при изучении нескольких мутаций, которые карти-
А
I ,р11°1 г Y л
7 N
Изменения в промоторе
\ /
Синтеза чактознои мРНК не г
Рас 14-11 Генетическое доказательство суще- силгеУа лактознои мРНК Б. Мутация промо пвевания промотора лактозного оперона тора, полностью блокирующая синтез лактоз-
к В отсутствие акцизного репрессора или ной мРНК даже в отсутствие активното реп-при наличии мутации оператора промотор рессора или неактивного оператора, даго типа oner почивает высокий vpoiifn»
руготся вблизи гена ^-галактозидазы. У выделенных мутантов эффектив-ность транскрипции была сильно снижена даже при полном отсутствии лактозиого репрессора (рис- 14-11) Теперь мы знаем, что пе все мутации промотора приводят к снижению эффективности транскрипции. На самом деле у некоторых мутантов условия, ограничивающие сиптез определенных мРНК, менее строгие, чем у дикого штамма (например, нет необходи мости в связывании БАК). Сначала думали, что промоторы построены относительно просто. Однако в настоящее время очевидно, что они доволь но сложны, так как должны взаимодействовать со многими различными позитивными и негативными регуляторными элементами.
СВЯЗЫВАНИЕ РЕПРЕССОРА ПРЕПЯТСТВУЕТ СВЯЗЫВАНИЮ РШС-ПОЛИМЕРАЗЫ
Проведенная в последнее время расшифровка последовательностей лактозного оператора и промотора сразу позволила попять, почему связывание лактозного репрессора с соответствующим оператором препятствует инициации синтеза лактозной мРНК (рис 14-12). Участок ДИК длиной в 21 пару оснований, образующий оператор, включает точку начата сиптеза лактозной мРНК (рис. 14-4). Таким образом, лактозпый промотор слегка перекрывается с оператором, и поэтому связанный лактозный репрес-сор сторически препятствует связыванию РНК-полимеразы с лактозным промотором. Такое перекрывание пе означает, что репрессор узнает ту же последовательность оснований, что и РИК-полимераза. Действительно, если бы лактозный ренрессор обладал способностью связываться с темн же участками, па которых РНК полимераза начинает синтез, возникла бы пастоящая неразбериха Однако многие основания в промоторах ие относятся к участкам, узнаваемым РНК-полимеразой (см. ниже), поэтому, вообще говоря, оператор и промотор могут и перекрываться Действи тельпо, как мы увидим в гл 15, операторы и промоторы в ДНК фага Я сильно перекрываются.
ЛАКТОЗНЫЙ ПРОМОТОР СОСТОИТ ПРИМЕРНО ИЗ 80 ПАР ОСНОВАНИЙ
В лактозном промоторе было идентифицировано два функционально различных участка Одип из них — участок взаимодействия с РНК — непосредственно участвует в первоначальном связывании с полимеразой, тогда как другой — БАК-участок, расположенный более дистально по отношению к оператору,— отвечает за связывание комплекса цАМФ — БАК (рис. 14-13) Пока неизвестно точно, какие из 40 пар основании БАК-участка непосредственно связываются с БАК; по всей вероятности, это набор из 16 симметрично расположенных пар оснований в положениях от —52 до —67, поскольку БАК — димерпая молекула Неизвестно также, к каким именпо основаниям первоначально прикрепляется РНК-полиме-раза. Все промоторы с известной последовательностью содержат почти те же пары основапий, что и участок лактозного промогора вблпзи места начала транскрипции, состоящий из семи пар основапий в положениях от —6 до —12 (рис. 11-15). Однако фрагменты ДНК, содержащие такую последовательность, не связывают полимеразу, если опи по содержат также основания, лежащие на расстоянии 25 пар (в положениях от —25 до —35) от первой транскрибируемой пары осповаиий (которая соответствует положению 1) Особенно важной для функционирования лактозиого промотора может оказаться АТ-богатая последовательность основапий (в положениях от —25 до —35), находящаяся между двумя
В присутствии репрессора
участком ~ 20 нуклеотидов
Рве. 14 12. А. Влияние репрессора па связывание РНК-полимеразы с промотором лактозного опер она Б. Электронная микрофотография Р-галактозидазного (лактозного) репрес
сора, специфпчики связанного с оператором лактозного оиеропа, (С любезного разршне-ния д-ра Гриффитса, физический факдлмет Корнельского университета)
