Все лк демидюк
.pdf
Генетическая рекомбинация и формирование антител
Молекулярный механизм V(D)J-рекомбинации
TdT - терминальная дезоксинуклеотидилтрансфераза
56 |
ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ |
|
|
Основные положения |
|
|
|
Экспрессия генов – это процесс |
|
|
реализации информации, |
|
|
закодированной в структуре ДНК, |
|
|
на уровне РНК и белков. |
|
|
|
ДНК-зависимая РНК-полимераза
Генетический код: однозначность и вырожденность. тРНК
Инициация трансляции: рамка считывания и код «без запятых»
GUA CGU AAG UAA GUA UGG
Регуляция экспресии генов на уровне транскрипции и на уровне трансляции.
57 |
CИНТЕЗ РНК ПО ДНК-МАТРИЦЕ |
РНК-полимераза расплетает дуплекс ДНК в месте транскрипции Рибонуклеотиды:
A, U, C, G
РНК-транскрипты и матричные ДНК
Смысловая цепь (+) Несмысловая цепь (−), матрица
РНК
58 ДНК-ЗАВИСИМЫЕ
РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ
РНК-полимераза E. coli
Кор-фермент Холофермент
Thermus aquaticus RNA polymerase holoenzyme
|
Субъединица |
|
Размер |
|
Mw, Da |
|
Ген |
|
Функция |
|
|
|
|
aa |
|
|
|
|
|
|
|
|
alpha ( ) |
|
329 |
|
36511 |
|
rpoA |
|
Необходима для сборки фермента; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
взаимодействует с регуляторными |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
белками; участвует в катализе |
|
|
beta ( ) |
|
1342 |
|
150616 |
|
rpoB |
|
Связываение рибонуклеозид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трифосфатов, участвует в катализе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
инициация и элонгация цепи |
|
|
beta' ( ') |
|
1407 |
|
155159 |
|
rpoC |
|
Связывание с ДНК-матрицей |
|
|
sigma ( ) |
|
613 |
|
70263 |
|
rpoD |
|
Узнавание промотора и инициация |
|
|
omega ( ) |
|
91 |
|
10237 |
|
rpoZ |
|
Необходима для восстановления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
денатурированной in vitro РНК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полимеразой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полнофункциональной формы |
|
59 |
ДНК-ЗАВИСИМЫЕ РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ |
|||||
|
«Рабочий цикл» -субъединицы |
|
−факторы E. coli |
|||
|
|
|
Sigma factor |
Gene |
|
function |
|
|
|
70 |
RpoD |
|
principal sigma factor |
|
|
|
54 |
rpoN (ntrA, glnF) |
nitrogen-regulated gene transcription |
|
|
|
|
32 |
RpoH |
|
heat-shock gene transcription |
|
|
|||||
|
|
|
S |
RpoS |
|
gene expression in stationary phase cells |
|
|
|
F |
RpoF |
|
expression of flagellar operons |
|
|
|||||
|
|
|
E |
RpoE |
|
involved in heat shock and oxidative |
|
|
|
|
|
|
stress responses; regulates expression of |
|
|
|
|
|
|
extracytoplasmic proteins |
|
|
|
FecI |
fecI |
|
regulates the fec genes for iron dicitrate |
|
|
|
|
|
|
transport |
Участия различных -субъединиц в споруляции Bacillus subtilis
60 |
ИНИЦИАЦИЯ ТРАНСКРИПЦИИ |
|
Типичный промотор E.coli |
-35 -10
Прибнов-бокс
Нуклеотидные последовательности смысловой цепи ДНК до сайта инициации транскрипции различных генов E.coli и бактериофагов
Structure of the RNAP Holoenzyme in Thermus aquaticus. (A) Oligonucleotides used for the crystallization of the RNAP holoenzyme in the open conformation. The numbers above denote the DNA position with respect to the transcription start site (+1). The
−35 and −10 (Pribnow box) elements are shaded yellow, the extended −10 and discriminator elements purple. The nontemplatestrand DNA (top strand) is colored dark grey; template-strand DNA (bottom strand), light grey; RNA transcript, red. (B) Overall structure of RNAP holoenzyme in the open conformation bound with the DNA nucleotides. The nucleic acids are shown as CPK spheres and colorcoded as in diagram A. Within RNAP, the αI, αII, ω, are shown in grey; β in light cyan; β′ in light pink; Δ1.1σA in light orange.
The Taq EΔ1.1σA is shown as a molecular surface and the forward portion of the RNAP holoenzyme is transparent to reveal the RNAP active site Mg2+ (yellow sphere) and the nucleic acids held inside the RNAP active site channel. (C) Electron density and model for RNAP holoeznzyme nucleic acids in the open conformation.
Color coding matches diagram A.
Figure modified from: Bae, B., et.al. (2015) eLife 4:e08504
61 ИНИЦИАЦИЯ ТРАНСКРИПЦИИ
Связывание холоферментной формы РНК-полимеразы с областью промотора
Считается, что белок перекрывает область длиной 50 нуклеотидов, начинающуюся немного раньше -35-последовательности и кончающуюся внутри транскрибируемого участка. Связывание стимулирует расплетание спирали и транскрипцию.
62 |
ИНИЦИАЦИЯ ТРАНСКРИПЦИИ |
+1
Влияние мутаций в -10- и -35-последовательностях на силу промотора
63 |
ТЕРМИНАЦИЯ ТРАНСКРИПЦИИ |
GC-богатый |
GC-богатый |
|
участок |
||
участок |
||
|
||
|
Участок из остатков U |
-независимые терминаторы
GC-богатый |
-зависимый |
участок |
терминатор |
Участок из остатков U |
Примеры шпилек в -независимых и |
-зависимых терминаторах транскрипции
− ро, rho