ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Регуляция транскрипции у эукариот

Общие принципы:

1.если у прокариот возможен синтез полицистронных мРНК, то у эукариот своеобразным функциональным аналогом полицистронной мРНК является сплайсинг мРНК.

2.наличие дистантной регуляции активности промотора с помощью элементов удаленных от него (на 100000 п.о.), т.н. upstream elements.

В регуляторной области эукариотических генов выявляется два типа цис-регуляторных элементов: общие и специфические.

Общие регуляторные элементы:

– ТАТА-бокс: TATA G/T A A/T. АТ-богатая последовательность расположенная за 30 п.н. до старта транскрипции. Существуют промоторы, лишенные ТАТА-бокса.

– INR-консенсус: YYAN T/AYY (Y-любой пиримидин). Находится в районе старта транскрипции.

– CCAAT-элемент. Занимает положения –50 или –90.

Специфические регуляторные элементы.

По своему действию на активность промоторов могут быть разделены на два типа:

1.энхансеры – элементы, повышающие эффективность работы промотора;

2.сайленсеры – элементы, угнетающие работу промотора.

Специфические регуляторные элементы могут находится на значительном расстоянии от промотора и их функционирование не зависит от ориентации. В структурном отношении могут представлять собой набор повторяющихся мотивов.

В последнее время интенсивно изучается еще один тип специфических регуляторных элементов, называемых инсуляторами. Эти элементы не имеют консенсусных участков, каждый инсулятор уникален по своей последовательности. В настоящее время преобладает мнение о том, что два инсулятора структурно и функционально ограничивают группу генов, активность которых регулируется независимо от других групп генов.

С регуляторными элементами ДНК взаимодействуют белковые транс-факторы, которые, как и регуляторные элементы, можно подразделить на общие и специфические.

1.Общие транскрипционные факторы. Узнают общие регуляторные цис-элементы и участвуют в регуляции транскрипции большинства генов. Общие факторы образуют белковый комплекс, который обеспечивает связывание ДНК-зависимой РНК полимеразы с промотором нужного гена в нужное время, точное позиционирование активного центра фермента относительно первого транскрибируемого нуклеотида и активацию фермента. Поскольку эукариоты обладают тремя разными РНК-полимеразами, то в функционировании каждой из них участвуют отличающиеся наборы общих транскрипционных факторов, которые не могут быть заменены друг другом. Примерами общих факторов являются белковые комплексы, известные как TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF и т.д.

2.Специфические транскрипционные факторы. Узнают специфические регуляторные цис-элементы и контролируют транскрипцию отдельных генов или их небольших групп. Специфические факторы связывают внешние стимулы, воспринимаемые клеткой, с ответом клетки на уровне экспрессии генов. В ряде случаев они привлекают к промоторной области гена белковые комплексы (адапторные, коактиваторные), которые подготавливают ДНК-матрицу к процессу транскрипции ослабляя гистон-ДНК контакты, и, тем самым, облегчая взаимодействие с ней общих факторов транскрипции. В других случаях специфические факторы могут взаимодействовать с общими транскрипционными факторами, тем самым, привлекая их к областям активной транскрипции.

Распространенной моделью, объясняющей дистантное действие энхансеров и инсуляторов, является модель петли.

Петля ДНК формируется за счет белок-белковых взаимодействий между факторами, связанными с дистантными регуляторными элементами и белковым комплексом, локализующимся в районе промотора.

Обнаружены также белки, связывающиеся с последовательностями инсуляторов, у части из них известна структура, но о механизмах их действия в настоящее время известно мало. Известны инсуляторы, находящиеся внутри транспозонов (например, gypsy), однако об инсуляторах у вирусов пока ничего не известно.

Аттенуация транскрипции в эукариотических клетках. Она происходит на ранней стадии репродукции вируса. В мРНК, образующейся при транскрипции поздних генов, имеется элемент, вызывающий преждевременную терминацию транскрипции. Благодаря этому элементу невозможна транскрипция поздних генов на ранних стадиях. На поздних стадиях действуют какие-то белки, предотвращающие аттенуацию.

Посттранскрипционная регуляция экспрессии генов.

Имеется в виду пять процессов.

1.Кэпировние.

2.Полиадениилирование.

3.Сплайсинг.

4.Транспорт из ядра.

5.Стабльность РНК в цитоплазме.

Полиаденилирование.

Сигнал в 3’-области мРНК: AAUAAA. Полиаденилирование происходит на расстоянии нескольких десятков нуклеотидов от сигнала. Дополнительные сигналы GU или U богатые элементы, которые могут находиться и до и после основного сигнала.

Предполагается, что основной сигнал находится в петле, на которой происходит образование нуклеопротеидного комплекса.

Транс-факторы: CPSF – Cleaveage and Polyadenilation specificity factor. Он вносит разрыв в мРНК после основного сигнала полиаденилирования, другой фактор CStF– Cleaveage stimulation specificity factor. Есть еще поли-А-полимераза и поли-А-связывающий белок. Факторы полиаденлирования взаимодействуют с РНК-полимеразой и системой сплайсинга.

Сплайсинг.

Существует несколько видов сплайсинга: обычный сплайсинг, самосплайсинг, транссплайсинг. Описаны случаи транссплайсинга между аденовирусной и клеточной мРНК.

Альтернативный сплайсинг позволяет увеличить разнообразие белков с малого количества генов. В зависимости от длины тела мРНК может по-разному происходить альтернативный сплайсинг.

SV40 и аденовирусы – почти все, у герпес-вируса только часть мРНК сплайсированы.

У SV40 альтернативный сплайсинг определяет выбор точки инициации трансляции. У аденовирусов альтернативный сплайсинг определяет выбор точки терминации трансляции.

В общем виде речь идет о взаимодействии вирусных белков с клеточной системой сплайсинга, позволяющей регулировать его во времени.

Экспорт мРНК из ядра.

В клетке используется система экспортинов. Проблема в транспорте несплайсированных форм мРНК. Сплайсированные формы экспортируются с участием белков сплайсинга. Экспорт регулируется во времени.