Запомните: существуют последовательности нуклеотидов, граничащих, перекрываются или расположены вне промотором, с которыми взаимодействуют регуляторные белки. Эти белки могут быть активаторами или подавитель (дипресорамы), а также предотвращать завершению транскрипции.
Что такое природа — Живая природа; Природа.
Как вы помните, структурной частью хромосомы нуклеосома (14.1). Она формируется за счет взаимодействия нити ДНК с белками (гистонами). Нуклеосомы являются общими подавитель активности генов. Большинство генов в клетке находится в неактивном состоянии, за исключением активированных факторами транскрипции. Активация транскрипции требует перестройки хроматиновых нитей. Эта перестройка связана с тем, что определенные участки хроматиновых нитей становятся менее уплотненными и регуляторные участки молекулы ДНК, связанные с данным геном, освобождаются от нуклеосом. Так соответствующие участки ДНК становятся доступными для факторов, обеспечивающих процесс транскрипции.
Жизнь это — Как возникла жизнь на Земле? Жизнь как биологическая категория; Понятие жизни и его сущности.
На экспрессию генов могут влиять и изменения химического состава ДНК, но последовательность нуклеотидов в молекуле при этом не меняется. Так, в определенных участках может происходить введение метильной группы (-СН3) (процесс метилирования). Такая модификация молекулы ДНК не сопровождается изменением нуклеотидной последовательности. Повышение степени метилирования в определенных участках вызывает уменьшение или полное подавление экспрессии соседних генов. И наоборот, уменьшение степени метилирования связано с повышением уровня их экспрессии.
При формировании специфической природной структуры ДНК регуляторные последовательности и соответствующие структурные гены сближаются, что облегчает взаимодействие. Кроме того, факторы транскрипции (например, определенные белки) связываются с регуляторными последовательностями нуклеотидов и могут образовывать цепочку, который сближает отдаленные структурные гены и их регуляторные участки.
Активность генов может зависеть от взаимодействия молекул нуклеиновых кислот между собой. Одним из таких механизмов является РНК-интерференция (от лат. Интер – между, среди и ферентис – несущий) – процесс подавления экспрессии гена с помощью молекул микро-РНК. Это подавление экспрессии гена происходит во время транскрипции, трансляции или разрушение иРНК.
Молекулы микро-РНК не кодируют структуру белков и имеют незначительную длину: 19-21 пара нуклеотидов. Как они возникают? Активация определенных генов приводит синтез молекул РНК с двухцепной участками. Эти участки вырезаются при участии особого фермента, 3 них образуются молекулы микро-РНК, каждая из которых связывается с несколькими белковыми молекулами, обеспечивающих распускание цепей РНК. Впоследствии один из цепей микро-РНК соединяется с комплементарной участком иРНК, кодирующей структуру определенного гена. Последствия такого взаимодействия бывают разные. Во-первых, это может быть уплотнение хроматина и угнетение активности гена. Во-вторых,
после транскрипции молекула иРНК может разрушиться, что делает невозможным синтез белка (преимущественно в растительных клетках). В-третьих, возможна остановка синтеза белка (преимущественно в животных клетках). Есть данные, что молекулы микро-РНК могут также непосредственно взаимодействовать с молекулами ДНК.
Запомните: экспрессия генов может зависеть от взаимодействия молекул нуклеиновых кислот между собой или изменений их химического состава.
Еще один путь регуляции экспрессии генов – это альтернативный сплай- синг. Мы уже говорили, что сплайсинг – процесс, связанный с удалением из иРНК участков, отвечающих интронов. Но он может протекать и альтернативним1 путем (откуда и происходит его название). Например, при участии определенных ферментов могут вырезаться несколько экзонов как в начале, так и внутри гена. В результате этого с одного участка могут быть синтезированы различные варианты молекул иРНК, кодирующих различные белки (14.2). В геноме человека среднее количество альтернативных форм иРНК, которые приходятся на один ген, составляет 5,4.
Запомните: экспрессия генов может подавляться при транскрипции или трансляции. При этом последовательность генов может не меняться.
(No Ratings Yet)
Загрузка...