Примеры регуляции экспрессии генов у эукариот

• Регуляция эстроген-рецепторных генов: Эстроген связывается с рецепторами, активируя транскрипцию генов, ответственных за развитие женских половых признаков.

• Регуляция генов роста: Факторы роста активируют транскрипцию генов, стимулирующих клеточное деление и рост тканей.

• Регуляция генов иммунной системы: Интерфероны и цитокины регулируют экспрессию генов, ответственных за иммунные реакции.

29. Процессинг и сплайсинг незрелого транскрипта Процессинг незрелого транскрипта

Процессинг незрелого транскрипта (преиРНК) включает ряд модификаций, необходимых для превращения прерываний генетической информации в функциональную мРНК, готовую к трансляции.

Этапы процессинга

1. Капирование 5'-конца:

• Присоединение 7-метилгуанозинового "кэпа" к 5'-концу преиРНК.

• Обеспечивает защиту мРНК от деградации и способствует связыванию с рибосомой.

1. Полиаденилирование 3'-конца:

• Добавление поли-А хвоста (полиаденилатной цепи) к 3'-концу мРНК.

• Повышает стабильность мРНК и регулирует её транспорт из ядра в цитоплазму.

1. Сплайсинг:

• Удаление интронов и соединение экзонов для формирования зрелой мРНК.

• Процесс осуществляется сплайсосомой — комплексом рРНК и белков.

Сплайсинг и созревание РНК

• Сплайсинг:

• Вырезание некодирующих интронов из преиРНК и соединение оставшихся экзонов.

• Обеспечивает точную кодировку аминокислотной последовательности белка.

• Созревание РНК:

• Включает капирование, полиаденилирование и сплайсинг, превращая преиРНК в зрелую мРНК.

• Готовая мРНК транспортируется из ядра в цитоплазму для трансляции.

Защита созревающей РНК (преиРНК)

• Капирование: Защищает 5'-конец от деградации.

• Полиаденилирование: Повышает устойчивость мРНК к разрушению.

• Стабильность структуры: Правильный сплайсинг и формирование вторичной структуры РНК предотвращают деградацию.

Примеры

• Семейство гемоглобина: Альтернативный сплайсинг генов гемоглобина позволяет синтезировать различные подтипы гемоглобина в зависимости от стадии развития и условий окружающей среды.

• Иммунная система: Сплайсинг генов иммунных рецепторов обеспечивает разнообразие антител, способствующих эффективной защите организма от различных патогенов.

30. Альтернативный сплайсинг: механизм и его биологическая роль

Альтернативный сплайсинг

Альтернативный сплайсинг — процесс, при котором преиРНК может быть сплайсирована различными способами, создавая несколько различных зрелых мРНК из одного и того же гена. Это позволяет одному гену кодировать несколько различных белков.

Механизм альтернативного сплайсинга

1. Выбор экзонов:

• Экзоны могут быть включены или исключены из зрелой мРНК в зависимости от условий клетки и регуляторных факторов.

1. Альтернативные способы соединения экзонов:

• Экзоны могут быть соединены в различных комбинациях, создавая разнообразие белков.

1. Использование альтернативных сайтов сплайсинга:

• Применение различных начальных и конечных точек сплайсинга для формирования зрелой мРНК.