I Транскрибируемая днк

1.Структурные гены

Структурные гены - уникальные последовательности нуклеотидов в геноме человека – входят в состав структурных генов и несут информацию о структуре полипептидов.

Исключение – мультигенные семейства.

Мультигенное семейство — набор структурно и функционально тесно взаимосвязанных генов, происходящих от одного предкового гена путем дупликаций гена-предшественника или мутационного процесса. Могут быть кластеризованы на одной хромосоме (напр., гены, кодирующие рибосомную РНК) или разбросаны (диспергированы) по всему геному (напр. гены белков теплового шока).Большинство генов мультигенных семейств сохраняют высокую гомологию в кодирующих областях и отличаются друг от друга изменениями в интронных и промоторных областях.

Примеры: гены, кодирующие рибосомную РНК, гены иммуноглобулинов, гены белков теплового шока, гены гистонов histones (например, в геноме мышей 15-20 генов, кодирующих гистоны Н2А) и др.

2Функциональные гены

Функциональные гены представляют собой регуляторные последовательности нуклеотидов.

регуляторные последовательности нуклеотидов по функциям подразделяются на гены-регуляторы и гены – модуляторы.

Гены-регуляторы регулируют работу структурных генов, участвуя непосредственно в процессах транскрипции. К ним относят – промотор, оператор, терминатор, регулятор.

гены – модуляторы усиливают или ослабляют работу структурных генов. К ним относят –энхансеры, сайленсеры, инсуляторы.

Гены – модуляторы

Энхансер– нуклеотидная последовательность, усиливающая транскрипцию гена.

Сайленсер – нуклеотидная последовательность, подавляющая транскрипцию гена.

Особенности работы энхансеров (сайленсеров):

• Способны действовать на больших расстояниях.

• Действуют вне зависимости от положения относительно направления транскрипции.

• Взаимодействие с промотором регулируемого гена сопровождается образованием петли ДНК.

Энхансеры -основное средство регуляции транскрипции в клетках высших эукариот.При этом энхансер может активировать промотор на расстояниях, которые достигают нескольких сотен тысяч пар нуклеотидов. Для взаимодействия энхансера с промотором необходимо приблизить эти сайты друг к другу. Для этого ДНК образует петлю и белки, связанные с энхансером, непосредственно взаимодействуют с белками основного транскрипционного комплекса или вспомогательными белками, собранными на промоторе.Возможность такого контакта может определяться другими регуляторными участками, формирующими петлевую укладку хроматина, такими как инсуляторы.

Инсуляторами - регуляторные элементы, которые блокируют взаимодействие между энхансером и промотором, если находятся между ними. При этом инсуляторы не влияют непосредственно на активность энхансера и промотора, т.е. промотор может быть активирован любым другим энхансером, а энхансер может активировать любой другой промотор. Наиболее распространенные модели механизмов действия инсуляторов предполагают, что инсуляторы взаимодействуют с ядерным скелетом (матриксом) и (или) между собой, что определяет формирование топологически независимых хроматиновых доменов.

Таким образом, инсуляторы способны:

блокировать взаимодействие между энхансером и промотором, (Изоляция энхансера от промотора);

блокировать распространение гетерохроматина (Граница между активным и неактивным хроматином)

.

Инсуляторы помогают энхансерам выбрать, какой промотор активировать!

инсуляторы не просто блокируют энхансеры, но обеспечивают правильную для данной клетки пространственную организацию ДНК, тем самым могут регулировать, каким энхансером работать, а каким нет.

Инсуляторизолируетпромоторотэнхансера.

Добавлениевторойкопииинсулятораприводиткослаблениюинсуляции.

Нейтрализация действия инсуляторов связана с их способностью взаимодействовать друг с другом.

Взаимодействие между инсуляторами стабилизирует коммуникацию между энхансером и промотором.

В результате взаимодействия двух инсуляторов происходит образование двух независимых доменов.