Вопрос 31

Понятие об экзонах и интронах, их доле у разных классов

Экзоны - кодирующие участки генов.

Интроны - некодирующие участки генов.

На долю интронов приходится в 5-7 раз больше нуклеотидных пар, чем на долю экзонов. Количество экзонов в гене больше, чем интронов.

Копии интронов гидролизуются до нуклеотидов.

Правило 1. 5' и 3' концы интрона очень консервативны: 5'(ГT-интрон-AГ)3'

Правило 2. При сшивании копий экзонов соблюдается порядок их расположения в гене, но могут быть выброшены некоторые из них.

Представление об интроне, как пустой, ничего не кодирующей последовательности, неверно. Некоторые интроны кодируют ферменты-матюразы, вырезающие копии этих интронов. На вопрос, зачем эукариотическим геномам экзон - интронная структура, можно ответить только в единичных случаях. Почему эукариотические гены "разорваны", будет рассмотрено в конце курса.

Вопрос 32

Cis-эл-ты транскрипции. Понятие об энхансерах

В системе пол-2 сущ. большое кол-во cis-эл-тов и trans-ф-ров.

cis-эл-ты – посл. нуклеотидов, специфич. узнаваемые trans-ф-ми и имеющие отношение к транскрипции. Условно делятся на проксимальные и дистальные.

Проксимальные – в непосредственной близости к +1 нуклеотидуи с которыми взаим. базальные (основыные) ф-ры транскрипции.

Базальные факторы транскрипции - белки, необходимые для инициации транскрипции.

Дистальные мог. находиться на расстоянии до (-) 200 п.н от точки инициации – входят в промотор и те, что вне этого участка – до десятков тысяч п.н. от точки иниц. и входящие в энхансер.

энхансеры - последовательности ДНК, усиливающие транскрипцию при взаимодействии со специфическими белками. Для любого гена, кодирующего белок, есть энхансеры.

Энхансеры - это не непрерывные последовательности нуклеотидов. Существуют так называемые модули - это отдельные части энхансеров. Одинаковые модули могут встречаться в разных энхансерах. Для каждого энхансера набор модулей уникален. Модули - это короткие последовательности, не более 2-х витков спирали (20 п.н.), которые могут находиться перед, за и даже внутри гена.

М1+М2+М3+М4 - один энхансер, но он состоит из 4-х модулей. Все 4 модуля узнаются своими белками, а они, сидя на ДНК, взаимодействуют друг с другом. Если в клетке присутствуют все соответствующие белки, то участку ДНК придается определенная конформация и начинается синтез mРНК.

Все соматические клетки многоклеточного эукариотического организма имеют абсолютно одинаковый набор генов. Почему же клетки дифференцированы и специализированы?

Дело в том, что все гены работают на фоновом уровне и не имеют фенотипического проявления. Экспрессируются лишь те гены, у которых все энхансерные модули узнаны своими белками и эти белки взаимодействуют друг с другом. Кроме энхансеров есть сайленсеры (ослабители).

Определение: сайленсеры - последовательности ДНК, ослабляющие транскрипцию при взаимодействии с белками.

При соответствующем наборе белков экспрессия отдельных генов в клетке может быть подавлена.

Обобщённый образ промотора, с которого стартует пол2

Нет ни одного промотора со всеми эл-ми. Чаще всего присутствует ТАТА-бокс – 80% промоторов. Он на расстоянии -25 п.н. от +1 нукл. Его позиция определяет точку инициации транскрипции.

Встречаются в разных сочетаниях .

С каждым – свой транс-ф-р. С ТАТА – ТFIID (сост. из неск. субъед., одна из которых ТВР – белок, связ. ТАТА). ТВР имеет ДНК-вяз. домен, относящийся к 4 суперклассу транс-ф-ров., контактир. с ДНК по малой борозде.

А на расстоянии -60-80 п.н. находится ЦААТ-бокс, который не является абсолютно необходимым, но присутствует перед большинством генов.

Расстояние между ЦААТ и ТАТА большое и РНК-полимераза не способна накрыть всю эту область.