Альтернативный сплайсинг
Промотор |
Терминатор |
|||
ДНК |
|
|
|
|
|
|
|
||
одного |
|
|
|
|
|
|
|
П |
Э |
И Э И |
Э |
И |
Э |
Т |
|
гена |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пре- 1 2 3 4
м-РНК
Сплайсинг в клетке 1
зрелая м-РНК
Сплайсинг в клетке 2
Альтернативный сплайсинг гена SLO.
Улитка внутреннего уха содержит базилярную мембрану, несущую ряды волосковых клеток, которые реагируют на градиент звуковых частот. Ген SLO кодирует кальций- регулируемый калиевый канал, что влияет на частотную чувствительность волосковых клеток. Нормальный сплайсинг дает в результате низкую чувствительность к кальцию калиевого канала и обнаруживается в высокочастотных волосковых клетках. Альтернативный сплайсинг, который включает экзон STREX приводит к высокой чувствительности к кальцию и обнаруживается в низкочастотных волосковых клетках.
Ген Dscam у Drosophila, участвующий в сцеплении между нейронами, содержит 4 кластера экзонов, каждый из которых с массивом возможных экзонов. Они сращиваются в мРНК эксклюзивным образом, так что только один из каждого возможного экзона представлен. Если все комбинации этих экзонов используются в альтернативном сплайсинге, то ген Dscam может производить 38016 различных белков.
Конформация хроматина, метилирование ДНК и экспрессия генов
В ядрах эукариотических клеток ДНК образует комплекс с белками, называемый хроматином. Хроматин организован в
виде повторяющихся структур – нуклеосом, состоящих из октамера гистоновых белков, ассоциированных с последовательностью ДНК около 150 п н. В комплексе с гистонами ДНК мало доступна для факторов транскрипции, и формирования активного транскрипционного комплекса не происходит. Поэтому структура хроматина обеспечивает репрессию генов. Для активации генов требуется реконструкция хроматина, при которой нуклеосомные белки освобождаются от ДНК, открывая доступ факторов транскрипции и РНК-полимеразы
При этом специальные белки разрушают нуклеосомы, удаляя гистоны и освобождая ДНК. У дрожжей известно несколько таких белков – SWI и SNF, входящие в состав большого комплекса, облегчающего транскрипцию ДНК путем удаления нуклеосомных белков. Подобные комплексы были обнаружены и у других эукариот.
Другой механизм активации генов – ацетилирование гистоновых белков специфическими ферментами. В результате связь ДНК с гистонами ослабевает, и структура нуклеосом нарушается.
Деацетилирование с помощью определенных ферментов, напротив, приводит к репрессии генов Другой тип структурных изменений хроматина связан с
метилированием или деметилированием нуклеотидов. После репликации ДНК большинство эукариот метилируется. Метильные группы присоединяются, в основном, к цитозиновым остаткам, так что около 5% этих остатков в геноме эукариот метилированы