Регуляция экспрессии генов у эукариот:
У эукариотических организмов механизм регуляции транскрипции гораздо более сложен. В результате клонирования и секвенирования генов эукариот обнаружены специфические последовательности, принимающие участие в транскрипции и трансляции.
Для эукариотической клетки характерно:
1. Наличие интронов и экзонов в молекуле ДНК.
2. Созревание и-РНК - вырезание интронов и сшивка экзонов.
3. Наличие регуляторных элементов, регулирующих транскрипцию, таких как: а) промоторы - 3 вида, на каждый из которых садится специфическая полимераза. РНК-полимераза I реплицирует рибосомные гены, РНК-полимераза II - структурные гены белков, РНК-полимераза III - гены, кодирующие небольшие РНК. Промоторы РНК-полимеразы I и РНК-полимеразы II находятся перед участком инициации транскрипции, промотор РНК-полимеразы III - в рамках структурного гена; б) модуляторы - последовательности ДНК, усиливающие уровень транскрипции; в) (энхансеры) усилители - последовательности, усиливающие уровень транскрипции и действующие независимо от своего положения относительно кодирующей части гена и состояния начальной точки синтеза РНК; г) терминаторы - специфические последовательности, прекращающие и трансляцию, и транскрипцию.
Способность клеток включать (активировать) или выключать (ингибировать) структурные гены крайне важна для поддержания клеточной специфичности и экономного расходования энергетических ресурсов. Отсюда и многообразие факторов транскрипции, имеющих белковую природу. В отличие от прокариот у эукариот опероны в большинстве своем отсутствуют, т. е. каждый эукариотический структурный ген имеет свой собственный набор регуляторных элементов. Существенную роль в регуляции транскрипции у эукариот, помимо опосредованной взаимодействием между ДНК и белками, играют также белок-белковые взаимодействия.
Несмотря на индивидуальность набора регуляторных элементов у структурных генов эукариот, каждый из них имеет промоторный участок (ТАТА-бокс, или бокс Хогнесса) из восьми нуклеотидов, включающий последовательность TATA; последовательность ССААТ (САТ-бокс); участок из повторяющихся динуклеотидов GC (GC-бокс).
Несомненная особенность регуляции транскрипции у эукариот: подчиненность этих процессов влияниям со стороны гормонов!(которые могут играть роль индукторов).Еще одна особенность: образование хроматина: стойкого комплекса ДНК с белками. И еще одна: регуляция может осуществляться не только на стадии транскрипции(как у прокариот), но на всем протяжении реализации наслд.инфо. Регуляция происходит на стадиях сплайсинга(вырезание интронов) и процессинга(сшивание экзонов); в процессе синтеза пептидных цепей; на стадии посттрансляционных изменений(формирование активных молекул белка).
Сам процесс транскрипции у эукариот :
1.инициация: расплетается фрагмент ДНК.
2.Элонгация: по принципу комплиментарности на основе кодогенной цепочки ДНК строятся нулкеотиды РНК. Наращивание цепочки от 5’ к 3’ кнцу.
3. Терминация: процесс построения нуклеотидов РНК идет до терминального стоп-кодона(УАА, УАГ, УГА). Образуется про-РНК. Сплайсинг-вырезание интронных участков,процессинг-сшивание экзонных участков. Зрелая РНК выходит из пор ядра в цитоплазму.
Правило Бидла-Татума: ГЕН-ФЕРМЕН-ПРИЗНАК- синтезируется белок, который определит развитие и проявление того или иного признака.