БХ - 4 семестр / Разное / Б

Условия транскрипции

1.Субстратами для РНК-полимераз служат рибонуклеозидтрифосфаты

2.Матрица ДНК.

3.Действие РНК-полимеразы на промоторном участке.

141

Принципы транскрипции

1.Комплементарность.

2.Антипараллельность.

3.Униполярность.

4.Беззатравочность.

5.Асимметричность.

Транскрипция осуществляется ДНК-

зависимыми РНК-полимеразами.

1.действуют подобно ДНК-полимеразам,

2.исключение:

1.включают в синтезируемую цепь рибонуклеотиды (RNA),

2.не нуждаются в праймерах.

Эукариотические клетки обычно содержат три различных типа РНКполимераз.

142

РНК-полимераза-I катализирует синтез РНК с коэффициентом седиментации 45S

предшественник трех различных рибосомных РНК:

28S rRNA,

18S rRNa,

5,8S rRNA.

143

РНК-полимераза-II синтезирует гяРНК, которые служат предшественниками мРНК и мяРНК.

РНК-полимераза-III транскрибирует гены, кодирующие тРНК, 5S РНК и

некоторые мяРНК.

144

РНКполимераза II связывается с 3'-концом промоторного участка.

Последовательность, обеспечивающая это связывание, так называемый ТАТА-бокс, короткий А- и Т-обогащенный участок, последовательность которого слегка варьирует у разных генов.

145

Типичная последовательность (каноническая) — ...ТАТААА... .

Для взаимодействия полимеразы с этим участком необходимы несколько белков, основных факторов транскрипции.

Дополнительные факторы могут либо стимулировать, либо ингибировать этот процесс

(контроль транскрипции).

После инициации синтеза, РНКполимераза движется в направлении 3'→5' матричной цепи.

В процессе инициации фермент разделяет короткий участок двойной спирали ДНК на две отдельные цепочки.

Нуклеозидтрифосфаты связываются комплементарно на кодирующей цепочке ДНК водородными связями и

шаг за шагом присоединяются к

растущей молекуле РНК.

146

Вскоре после начала элонгации 5'- конец транскрипта защищается «кэпом».

Как только транскрипция доходит до сайта полиаденилирования (обычно это последовательность

...ААТААА...).

После этого полимераза прекращает транскрипцию и диссоциирует от ДНК.

147

Экспрессия генов в клетках организма

Большинство клеток организма содержит полный набор генов.

Но из них постоянно транскрибируются только те гены, которые кодируют структурные белки и ферменты промежуточного метаболизма.

Кроме этих постоянно необходимых генов имеется много других генов, активных только в определенных типах клеток, при

определенных метаболических условиях или во время дифференцировки.

Контроль транскрипции осуществляется структурами двух типов.

Большинство генов содержат в своем

промоторном участке несколько коротких сегментов ДНК (DNA)

(регуляторные элементы, цис-

действующие элементы), с которыми могут связываться факторы транскрипции.

148

Регуляторные элементы, стимулирующие транскрипцию связанных с ними генов, называются энхансерами (усилителями, от англ. enhancer).

Белки, подавляющие транскрипцию. — сайленсерами (успокоителями, от англ. silencer).

Факторы транскрипции — это белки, т. е. продукты других, независимых генов.

Поэтому их называют опосредованно действующими факторами.

Для процесса транскрипции генов требуются не только РНКполимераза, но и другие белки, называемые основными факторами транскрипции.

Установлено, что у эукариот таким фактором является ТАТАсвязывающий белок (ТСБ,

англ. ТАТА-Вох Binding Protein, TBP), который взаимодействует с основным регуляторным элементом ТАТА-боксом, присутствующим в большинстве генов

149

Дополнительные факторы могут влиять на инициацию транскрипции, связываясь с другими регуляторными элементами.

Отсюда они взаимодействуют с основным транскрипционным комплексом, либо активируя, либо ингибируя его. Такие факторы активируют, например, комплексы стероидных гормонов с рецепторами.

По завершении транскрипции из гяРНК вырезаются интроны, содержащие некодирующие последовательности.

Процесс вырезания интронов

150