Гилберт с. Биология развития: в 3-х т. Т. 2: Пер. С англ. – м.: Мир, 1994. – 235 с.

Рис. 12.1. Последовательность нуклеотидов в гене ß-цепи глобина человека. А. Схема локализации промотора, сайта инициации транскрипции (кэп-сайта), лидерной последовательности, экзонов и интронов в гене ß-цепи глобина. Экзоны обозначены черным цветом, числа по их краям указывают положения кодируемых ими аминокислот в β-цепи глобина. Б. Последовательность нуклеотидов в гене ß-цепи глобина от 5'- до 3'-конца мРНК. Последовательности промотора, а также сигналы инициации и терминации трансляции АТГ и ТАА заключены в рамку. Большими прописными буквами обозначены экзоны, кодируемые ими аминокислоты указаны над последовательностью нуклеотидов. Малыми прописными буквами обозначены основания в интронах. Кодоны, представленные прописными буквами за терминатором трансляции, входят в глобиновую мРНК. но не транслируются в белок. Полагают, что внутри этой области расположена последовательность, необходимая для полиаденилирования. Основание Г в первом интроне (указано стрелкой) заменено на А при одной из форм ß+-талассемии. (Последовательность из Lawn et al., 1980.)

Гилберт с. Биология развития: в 3-х т. Т. 2: Пер. С англ. – м.: Мир, 1994. – 235 с.

__________________ МЕХАНИЗМЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ТРАНСКРИПЦИИ ГЕНОВ______________________________ 139

Рис. 12.2. Этапы формирования ß-цепи глобина и гемоглобина.

5. Интрон из 130 пар оснований, который не содержит последовательностей, кодирующих гемоглобин.

6. Экзон, содержащий 222 пары оснований, которые кодируют аминокислоты 31–104.

7. Большой интрон – 850 пар оснований, не вносящий вклада в белковую структуру гемоглобина

8. Экзон, содержащий 126 пар оснований, которые кодируют аминокислоты 105 – 146.

9. Кодон терминации трансляции – ΤАА.

10. Транскрибируемая 3’-концевая область, которая не транслируется в белок. Эта область включает последовательность ААТААА, которая необходима для присоединения к РНК-транскрипту «хвоста» приблизительно из 200-300 адениловых остатков. Этот поли(А)-конец вставляется в РНК примерно через 20 оснований после ААУААА-мотива. Однако прежде, чем транскрипция завершается, она продолжается после ААТААА-сайта на расстояние около 1000 нуклеотидов. В случае если в ААТААА-сайте возникла какая-либо мутация, поли(А)-хвост не добавляется и транскрипция не останавливается (Logan et al.. 1987). В пределах транскрибируемой 3'-концевой области расположена последовательность энхансера (примерно 600– 900 пар оснований от ААТААА-сайта), которая необходима для временной и пространственной организации экспрессии ß-глобинового гена в предшественниках зрелых эритроцитов (Trudel, Constantini, 1987).

Изначальный ядерный РНК-транскрипт для такого гена содержит кэп-последовательность, лидерную последовательность, экзоны, интроны и 3'-нетранслируемый участок (рис. 12.2). Кроме того, оба конца транскрипта претерпевают модификацию. Концевая группа, названная кэп-группой (от англ. cap, что значит «шапочка»), состоящая из метилированного гуанозина, помещается на 5'-конце РНК. Таким образом, в отличие от предшественника мРНК, все нуклеотиды которого связаны в направлении от 5' к 3', кэп-структура присоединена в направлении от 5' к 5'. Это означает, что в ядерной РНК отсутствует свободная 5'-фосфатная группа (рис. 12.3). Молекулы зрелой информационной РНК содержат аналогичные кэп-группы, хотя остается неясным, действительно ли кэп-группа в мРНК является той самой, что была изначально получена в ядре. Известно также, что концевая 5'-кэп-группа необходима для присоединения мРНК к рибосоме (Shatkin, 1976).

3'-Конец обычно модифицируется в ядре путем присоединения хвоста примерно из 200 остатков аденилата. Эти остатки адениловой кислоты соединяются друг с другом ферментативно и добавляются к транскрипту. Они не кодируются последова-