Лекция 5

Для каждого оперона имеется специфический индуктор (для лактозного оперона кишечной палочки - лактоза).

11

2. Репрессия – поступление в клетку корепрессора, приводит к остановке транскрипции, так как он переводит в неактивное состояние регуляторный белок апоиндуктор, необходимый для присоединения РНКполимеразы к промотору и транскрипции структурных генов. Разрушение корепрессора приводит к восстановлению комплекса апоиндуктор-промотор и транскрипции структурных генов.

и-РНК

РНК-

полимераза

Неактивный

апоиндуктор

12

Оперон активен

Активный

апоиндуктор

В результате транскрипции образуется одна молекула и-РНК, содержащая информацию обо всех структурных генах, входящих в оперон (полицистронная и-РНК). Сразу после транскрипции начинается трансляция и образуется несколько типов полипептидов (ферментов), необходимых клетке для метаболизма индуктора.

13

h Георгиев 1972г. – регуляции транскрипции у эукариот. Единица

транскрипции - транскриптон, состоящий из неинформативной (акцепторной) и информативной (структурной) зон.

Транскриптон

Неинформативнаязона: промотор, инициатор, гены-операторы. Информативная зона: структурный ген, имеющий мозаичную экзон-

интронную структуру. Экзоны – последовательности ДНК, содержащие информацию о структуре полипептида, и интроны – вставки из неинформативных участков ДНК. Заканчивается транскриптон терминатором.

Регуляция транскрипции у эукариот принципиально такая же, как и у прокариот, но является комбинационной и отличается большей сложностью.

14

Особенности регуляции экспрессии генов эукариот:

1.Работу транскриптона контролирует несколько генов-регуляторов, дающие информацию для синтеза белков-репрессоров и апоиндукторов.

2.Для включения транскриптона необходимо множество индукторов и корепрессоров. Белками-регуляторами являются гормоны.

3.Синтезируемая РНК (про-и-РНК) содержит информацию об информативных и неинформативных зонах. Для ее превращение в и-РНК необходим процесс созревания.

4.Процессинг – ферментативное разрушение неинформативной части про-и-РНК и расщепление рестриктазами информативной части на фрагменты, соответствующие экзонам.

5.Сплайсинг – и-РНК, соответствующая экзонам, формируется путем сплавления информативных фрагментов ферментами-лигазами.

6.Образованная и-РНК является моноцистронной.

7.Альтернативный сплайсинг – в результате процессинга и сплайсинга одного и того же первичного транскрипта (про-и-РНК), могут образовываться разные и-РНК, и, как следствие, синтезироваться разные полипептиды.

15

iНебольшая часть генетической информации клетки находится в цито-

плазме (плазмогены).

Критерии цитоплазматической наследственности:

1.Отсутствие количественного менделевского расщепления.

2.Невозможность выявить сцепление.

3.Различные результаты анализирующих реципрокных скрещиваний.

4.Наследование только по материнской линии (через яйцеклетку).

Виды цитоплазматической наследственности: 1. Пластидная наследственность Корренс (1908 г.) на примере пестролистности у ночной красавицы. У пестролистных растений часть пластид не способна образовывать хлорофилл. Их пластиды при делении распределяются между дочерними клетками неравномер-

но. Часть клеток получает только нормальные пластиды (листья зеленые); часть клеток получает только аномальные пластиды (листья, без хлорофилла); часть клеток получаети аномальные и нормальные пластиды (пестрые листья).

16

2.Митохондриальная наследственность – Эфрусси (1949 г.). 1% хлебных дрожжей дают карликовые колонии, т.к. они не имеют в митохондриях дыхательных ферментов вследствие мутации плазмогенов, поэтому растут очень медленно. Гены, кодирующие дыхательные ферменты, находятся в кольцевых ДНК митохондрий. Длина каждой такой молекулы около 15000 пар нуклеотидов.

Считают, что некоторые пороки человека обусловлены мутациями митохондриальных генов (митохондриальная цитопатия, несращение верхних дуг позвонков, сращение нижних конечностей, старческое слабоумие и др.).

3.Псевдоцитоплазматическая наследственность обусловлена попаданием в цитоплазму клеток участков чужеродной ДНК (внутриклеточный паразитизм). У некоторых линий мух дрозофил существует повышенная чувствительность к СО2, обусловленная передачей через цитоплазму яйцеклетки особых вирусов.

Умышей есть линии с "наследственной" предрасположенностью к раку молочной железы. Установлено, что предрасположенность передается через молоко, в котором есть вирус (фактор молока).

17