Современная генетика. Том 2 - Айала Ф.
ISBN 5-03-000495-5
Скачать (прямая ссылка):
напротив, является критическим). Об этом свидетельствуют результаты
экспериментов, отраженные на рис. 16.5. Транскрипционная активность
некоторых мутантов указывает на то, что РНК-полимераза II не образует
контактов с дистальными последовательностями и ТАТА-последовательностью
одновременно и что другие компоненты, влияющие на транскрипцию, не имеют
специфического сродства к дистальным участкам, а вступают во
взаимодействие с РНК-полимеразой, зафиксированной в области ТАТА-
последовательности. Если бы такие контакты были необходимы, то изменение
расстояния между соответствующими участками (см. рис. 16.5) оказывало бы
существенное влияние на эффективность транскрипции. Возможное
функциональное значение дистальных последовательностей будет обсуждаться
в дальнейшем.
Терминация транскрипции считываемых РНК-полимеразой II транскрипционных
единиц происходит по-разному в зависимости от организма и от конкретной
последовательности. Так, в дрожжах механизм терминации заметно отличается
от соответствующего механизма у высших эукариот. За исключением
гистоновых мРНК, все молекулы мРНК модифицированы с 3'-конца добавлением
polyA-хвоста. Сравнение З'-концевых участков ряда мРНК позволило выявить
наличие универсальной последовательности AAUAAA или очень близкой к ней
на расстоянии около 15 нуклеотидов от точки полиаденилирования (рис.
16.6). Эта последовательность отсутствует не только в гистоновых мРНК
высших эукариот, но и во всех дрожжевых мРНК. С помощью мутагенеза in
vitro было показано, что эта последовательность выступает в роли сигнала
полиаденилирования новообразованных РНК-транскриптов. Делеция этой
последовательности приводит к образованию аномально
214
Экспрессия генетического материала
Ген дикого типа
дп-2 Дп-1
Кэп-
сайт
---Ч
мРНК
------. +9 -
- +10
- +22 -
- +30
-- +42
- +50-------------
+75 -----------
+ -+
+ + +
+
+ -¦ + -
+100
+140
+190
Ген дикого типа
дп-2 дп-1
-10
Кэп-
сайт
мРНК
- -+¦
+
" + -+ -*+ -
+220
+180
-+280
Рис. 16.5. Мутантные гены tk с систематически изменяющимися расстояниями
между первой и второй дистальной последовательностями и
последовательностью ТАТА, полученные с помощью введения делений или
вставок чужеродных фрагментов в ДНК гена дикого типа. Для каждого мутанта
указан размер удаленного (- ) или встроенного ( 4- ) фрагмента ДНК в
нуклеотидных парах. Справа приведены данные по оценке эффективности
транскрипции мутантных генов
в ооцитах Xenopus по сравнению с эффективностью для гена tk дикого типа:
(4-+ )-означает уровень транскрипции, сопоставимый с нормальным; (4- -)-
10-20% от нормального уровня транскрипции; ( -
-)-менее 10% от нормального; (+ 4-4-)-транскрипционная активность в пять
раз выше нормальной, дп-дистальная последовательность, пп-проксимальная
последовательность (По McKnight S. L, 1982. Cell, 31, 355.)
длинного транскрипта, полиаденилирование которого происходит после
следующего аналогичного сигнала, входящего в состав следующего
считываемого сегмента ДНК. Сигнал AAUAAA может находиться на значительном
расстоянии от истинной точки терминации транскрипции. В случае р-
глобинового гена млекопитающих сигнал полиаденилирова-ния расположен на
расстоянии 1400 нуклеотидов от З'-конца транскрипта, а истинная природа
собственно терминаторного сигнала неизвестна. Очевидно, что расщепление
первичного транскрипта РНКазами до сайта полиаденилирования является
частью созревания мРНК. С другой стороны, в клетках дрожжей процесс
полиаденилирования является частью процесса истинной терминации
транскрипции на терминаторной последовательности, структура которой еще
не установлена.
Истинные терминаторные последовательности были идентифицированы в
транскрипционных единицах гистоновых генов. Сравнение З'-концов
гистоновых мРНК ряда высших эукариот позволило выявить весьма характерную
последовательность, содержащую инвертиро-
16. Регуляция экспрессии генов у эукариот
215
16
О- Елобии
U-G-G-U-C-U-U-U-G-A-A-U-A-A-A-G-U-C-U-G-A-G-U-G-A-G-U-G-G-C-poly(A)
кролика 20
U-G-G-C-U-A-A-U-A-A-A-G-G-A-A-A-U-U-U-A-U-U-U-U-C-A-U-U-G-C-poly(A)
крошка"
16
U-G-G-U-C-U-U-U-G-A-A-U-A-A-A-G-U-C-U-G-A-G-U-G-G-G-C-G-G-C-poly(A)
20
U-G-C-C-U-A-A-U-A-A-A-A-A-A-C-A-U-U-U-A-U-U-U-U-C-A-U-U-G-C-poly(A) 0-
Глобин
г человека
18
Легкая цепь
A-A-U-A-U-U-C-A-A-U-A-A-A-G-U-G-A-G-U-C-U-U-U-G-C-A-C-U-U-G-poly(A)
иммуноглобулина мыши
14
C-C-U-U-U-A-A-U-C-A-U-A-A-U-A-A-A-A-A-C-A-U-G-U-U-U-A-A-GC-polylA)^"(tm)^
Рис. 16.6. Участки последовательности различных мРНК, предшествующие
области посттранскрипционного полиаденилирования. Выделены сегменты,
выступаюпдае в роли сигналов полиаденилирования (По Proudfoot N. I.,
Brownlee G.G., Nature, 263, 211.)
ванные повторы и способную образовывать шпилечную структуру, которая
напоминает структуру терминаторов у прокариот (рис. 16.7). Мутагенез in
vitro клонированного гена гистона морского ежа и анализ транскриптов,
образующихся после инъекции мутантных генов в оо-циты Xenopus, показали,
