Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Айала Ф. -> "Современная генетика. Том 2" -> 89

Современная генетика. Том 2 - Айала Ф.

Айала Ф. , Кайгер Дж. Современная генетика. Том 2 — М.: Мир, 1988. — 368 c.
ISBN 5-03-000495-5
Скачать (прямая ссылка): sovremennayagenetikat21988.djvu
Предыдущая << 1 .. 83 84 85 86 87 88 < 89 > 90 91 92 93 94 95 .. 164 >> Следующая

примеры иллюстрируют широкие возможности генетического анализа.
Регуляция экспрессии генов с помощью сайт-специфической рекомбинации
Рассмотренные примеры механизмов генетической регуляции основаны на
использовании перечисленных в начале этой главы типов регуляторных
элементов - белков-регуляторов, низкомолекулярных эффекторов и
регуляторных центров. Однако следует отметить, что этим списком не
исчерпываются регуляторные возможности прокариот.
Так, бактерии рода Salmonella обладают жгутиками, используемыми для
передвижения. Эти жгутики содержат один основной структурный белок-
флагеллин; однако бактерии обладают двумя структурными генами, которые
кодируют два иммунологически различных типа флагел-линов. Два
соответствующих белка обозначают Н1 и Н2. Структурные гены этих белков не
являются тесно сцепленными. В клетках всегда экспрессируется только
какой-либо один из них. Ген Н2 тесно сцеплен и экспрессируется синхронно
с геном гН1, продукт которого служит репрессором гена Н1. Таким образом,
при экспрессии пары Н2, гН1 синтезируется только флагеллин Н2, поскольку
репрессор гН1 предотвращает экспрессию гена Н1. Напротив, при подавлении
экспрессии Н2 и гН1 происходит синтез флагеллина Н1. Явление
альтернативной экспрессии
200
Экспрессия генетического материала
Рис. 15.24. Доказательство наличия спонтанно инвертируемой
последовательности в регуляторной области оперона Н2-гН1. А. Плазмиду,
содержащую клонированную регуляторную область оперона, размножают для
получения большой популяции плазмидных молекул, которые затем линеаризуют
обработкой рестриктазой Eco RI (плазмида содержит единственный сайт для
Eco RI). Далее проводят денатурацию ДНК и отжиг. Б. Образовавшиеся
гетероду-плексные молекулы ДНК анализируют с помощью электронного
микроскопа. О-образный участок него-мологии,
обнаруживаемый в составе некоторых гете-родуплексных молекул ДНК,
свидетельствует о спонтанной инверсии, имеющей место в ходе роста
плазмидной популяции. (По Zieg J. et al., 1977. Science 196, 170.)
[Copyright 1977 by the American Association for the Advancement of
Science.]
1 3
1' 3'
2 4
'2' 4'
Денатурация
. 3' 5'
Отжиг
1 3
3' 5'
2 4
1' 2'
5
4'
Регуляция экспрессии генов у прокариот
201
Включен-> Н2 rfji
*
Флнп
Флоп
- Выключен Н2 -------------------
Рис. 15.25. Модель фазовой вариации, основанная на представлении об
инверсии нуклеотидной последовательности, содержащей промоторную область
оперона Н2-гН1. (По ZiegJ. et al., 1977. Science, 196, 170.)
генов HI и H2 получило название вариации фаз. В культуре, выращенной из
клетки, находившейся в какой-либо одной из двух фаз, всегда
обнаруживаются клетки в обеих фазах. Частота перехода клеток из одной
фазы в другую для различных штаммов Salmonella варьирует в пределах от 1
на 105 до 1 на 103 клеток за генерацию. Вариация фаз для бактерий
Salmonella, вероятно, является одним из способов избежать
иммунологического отторжения в ходе инфекции.
Контроль вариации фаз зависит от состояния промотора, направляющего
транскрипцию генов Н2 и гН1. Это было показано с помощью клонирования
соответствующей регуляторной области на плаз-мидном векторе с
использованием методов, описанных в гл. 9. При выращивании клеток E.coli,
содержащих плазмиду со встроенной регуляторной областью, можно получить
огромную популяцию идентичных молекул. Плазмидную ДНК очищают и
линеаризуют с помощью ре-стриктазы Eco RI (рис. 15.24). Денатурация и
отжиг цепей ДНК приводит к образованию гетеродуплексов, содержащих цепи
из различных исходных плазмидных молекул. Некоторые из этих
гетеродуплексных молекул содержат негибридизуюгцийся участок
протяженностью около 800 п.н. (рис. 15.24). Появление этого участка, как
оказалось, вызвано тем, что в некоторых плазмидах произошла
переориентация участка протяженностью 800 п. н. Это наблюдение позволило
предложить модель механизма вариации фаз, согласно которой промотор генов
Н2 и гН1 может находиться в одной из двух ориентаций ("флип" или "флоп").
В одной из них транскрипция с этого промотора приводит к образованию
белков Н2 и гН1. При другой ориентации транскрипции этих генов не
происходит (рис. 15.25).
Было показано, что инверсия промоторной области у Salmonella направляется
системой сайт-специфической рекомбинации. По обе стороны от
инвертируемого участка находятся идентичные противоположно
ориентированные сегменты последовательности ДНК по 14 п.н. Наряду с
промотором генов Н2 и гН1 этот участок содержит также ген (/пи), продукт
которого направляет сайт-специфическую рекомбинацию между 14-членными
повторами. В результате рекомбинации происходит инверсия всего этого
участка ДНК. Фаги Р1 и Ми также кодируют белки сайт-специфической
рекомбинации, которые могут направлять инверсию сегментов ДНК в их
собственных геномах. Оказалось, что эти белки могут заменить дефектный
белок Hin в мутантах Salmonella hin ~.
202
Экспрессия генетического материала
Это позволяет предположить, что подобные системы инверсии
Предыдущая << 1 .. 83 84 85 86 87 88 < 89 > 90 91 92 93 94 95 .. 164 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed