Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Работа № 11. Регуляция транскрипции у эукариот.
Отличия в транскрипции у эукариот и прокариот обусловлены особенностями организации их генов.
У эукариот:
процессы транскрипции (в ядре) и трансляции (в цитоплазме) разобщены не только в пространстве, но и во времени;
у эукариот нет оперонов, и каждый ген представляет собой независимую транскрипционную единицу;
у эукариот функционируют три разных типа РНК-полимераз: I, II, III;
у эукариот значительно сложнее устроен промотор.
Регуляция активности (экспрессии) генов у эукариот осуществляется значительно сложнее, чем у прокариот:
начало транскрипции у эукариот связано с множеством сложных изменений структуры хроматина в транскрибируемой области;
PHK-полимераза эукариот не может самостоятельно начать транскрипцию. Для этого необходим транкрипционный фактор, включающий большое число белков, которые для начала транскрипции должны объединиться в комплекс.
среди регуляторных элементов эукариот выделяют специфические последовательности, которые могут оказывать своё действие на большом расстоянии от гена и при разной ориентации по отношению к нему – сайленсеры (ослабители транскрипции) и энхансеры (усилители транскрипции).
в эукариотических клетках преобладают положительные регуляторные механизмы над отрицательным;
Изучите механизмы регуляции активности генов у эукариот и зарисуйте схемы №1 и №2.
Неспецифическая регуляция экспрессии генов осуществляется путём конденсации хроматина, которая блокирует доступ факторов транскрипции к генам. При этом активные участки хромосом (эухроматин) превращаются в неактивные – гетерохроматин.
Специфическая регуляция транскрипции осуществляется с помощью специфических факторов транскрипции (5) (белки продукты регуляторных генов (1)), которые образуют транскрипционный комплекс с РНК-полимеразой (6) и помогают РНК-полимеразе узнать промотор (2) и присоединиться к нему.
Схема №1:
5
ДНК
1 2 3 4
Транскрипция идет
6
Регуляторный ген, кодирующий фактор транскрипции.
Промотор.
Структурный ген.
Терминатор.
Факторы транскрипции.
РНК-полимераза.
Негативный контроль транскрипции осуществляют регуляторные белки-репрессоры (5). Они связываются с промотором (1) и блокируют доступ транскрипционного комплекса (6+7) к промотору (1).
Схема №2:
ДНК
4 1 2 3
Транскрипция не идет
5
7
6
Промотор.
Структурный ген.
Терминатор.
Регуляторный ген, кодирующий белок-репрессор.
Белки-репрессоры.
РНК-полимераза.
Факторы транскрипции
Промоторы эукариотических генов находятся под контролем большого числа регуляторных участков в молекуле ДНК (ТАТА-, СААТ-, GС-последовательностей, энхансеров, сайленсеров), к которым присоединяются белки-факторы транскрипции.
Например, ТАТА-последовательность присутствует в промоторах
большинства генов. С этой последовательностью соединяется ТАТА-
связывающий регуляторный белок (4), обеспечивая соединение
транскрипционного комплекса (6+5) с промотором (1).
Схема №3
5
4
ДНК
ТАТА- 1 2 3
Транскрипция идет
6
Промотор.
Структурный ген.
Терминатор.
ТАТА-связывающий регуляторный белок.
Факторы транскрипции.
РНК-полимераза.
Энхансеры – регуляторные последовательности, находящиеся как внутри гена, так и на значительном расстоянии от него. Энхансер (6) и промотор (1) сближаются в результате образования между ними петли ДНК. В следствие этого, белки-активаторы (7), узнающие энхансер соединяются с транскрипционным комплексом (4+5) и активируют транскрипцию.
Схема №4:
5
ДНК
2 3 петля ДНК
Транскрипция идет
4
6
7
Промотор.
Структурный ген.
Терминатор.
РНК-полимераза.
Факторы транскрипции.
Энхансер.
Белки-активаторы транскрипции.
Противоположное действие – замедление транскрипции – осуществляют сайленсеры. Это участки ДНК, затрудняющие соединение промотора с транскрипционным комплексом.