Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Пташне М. -> "Переключение генов. Регуляция генной активности и фаг" -> 4

Переключение генов. Регуляция генной активности и фаг - Пташне М.

Пташне М. Переключение генов. Регуляция генной активности и фаг — М.: Мир, 1989. — 160 c.
ISBN 5-03-000854-3
Скачать (прямая ссылка): pereklucheniegenov1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 56 >> Следующая

Принцип комплементарности последовательностей объясняет, каким образом происходят правильное удвоение генов и (как мы вскоре узнаем) их экспрессия. На рис. 4 показано, что при репликации ДНК ее цепи расплетаются и затем каждая из них копируется согласно правилам спаривания оснований. При этом каждая родительская цепь используется в качестве матрицы для образования комплементарной цепи и при делении клетки две дочерние клетки получают копии родительских генов.
Обычно ген состоит примерно из 1000 пар оснований (100 витков) и входит в состав гораздо более длинной молекулы ДНК. Первый этап экспрессии гена всегда одинаков: последовательность одной из цепей ДНК копируется, или транскрибируется, в виде линейной молекулы РНК. Как показано
13
Рис. 4. Репликация ДНК. У верхней части молекулы цепи еще не разошлись и образуют как бы ствол. Отходящие от него ветви - разошедшиеся цепи-служат матрицами для образования комплементарных цепей. При копировании А спаривается с Т, a G-c С.
Рис. 5. Комплементарность мРНК и ДНК. Основание U в РНК соответствует основанию Т в ДНК. Последовательность изображенной на рисунке мРНК комплементарна последовательности нижней цепи ДНК. Эта мРНК, а также мРНК на двух следующих рисунках синтезируются в направлении слева
направо.
на рис. 5, последовательность оснований РНК идентична последовательности одной из цепей ДНК и комплементарна последовательности другой (матричной) цепи. Мы будем считать, что ген включен, если он копируется с образованием РНК, и выключен, если нет.
Одни молекулы РНК являются конечными продуктами, которые сами по себе выполняют в клетке определенные функции. Другие РНК, называемые матричными или информационными (мРНК), направляют синтез других молекул-белков. Существует множество различных белков: это, например, структурные компоненты клетки, антитела, ферменты и т.д. Последние фактически выполняют всю работу в клетке, в том числе осуществляют транскрипцию и репликацию ДНК.
Белковая молекула представляет собой цепочку из звеньев, называемых аминокислотами; их последовательность определяется последовательностью оснований соответствующего гена. Считывание (трансляция) мРНК происходит последовательно, начиная с 5'-конца. Каждая следующая группа из грех оснований определяет, какая из 20 аминокислот должна быть присоединена к растущей белковой цепи. Первую аминокислоту белковой цепи называют N-концом (или амино-кон-цом), последнюю - С-концом или (карбокси-концом).
Каждая белковая молекула складывается определенным образом, в зависимости от аминокислотной последовательности. При этом обычно образуется частица примерно сферической формы (глобула), на поверхности которой имеются характерные выступы и впадины. Во введении и в первой главе мы обсудим работу ряда белков, которые будут изображены
I L
Промотор Геи
Рис 6. Промотор и РНК-полимераза. При связывании с промотором в начале I сна РНК-полимераза покрывает 6 витков спирали, т. е. около 60 пар оснований. Упрощенное изображение РНК-полимеразы на рисунке не отражает
1 ого факта, что этот крупный фермент состоит из нескольких цепей с разными аминокислотными последовательностями Стрелка указывает направление транскрипции, которая начинается с пары оснований, расположенной точно над левым концом стрелки.
15
в виде шариков и других округлых тел. Во второй главе мы рассмотрим роль характерных особенностей поверхности некоторых белков в их работе и регуляции активности генов.
Гены транскрибируются с образованием мРНК под действием фермента, который называется РНК-полимеразой. Процесс начинается со связывания фермента вблизи начала гена с так называемым промотором. Промотор имеет длину порядка 60 пар оснований. На рис. 6 изображена молекула РНК-полимеразы непосредственно перед связыванием с промотором типичного бактериального гена. О форме этого фермента нам мало что известно, но мы знаем его примерные размеры.
Связавшись с промотором, полимераза начинает перемещаться вдоль гена, синтезируя мРНК (рис. 7). Обратите внимание, что по мере своего перемещения полимераза расплетает и затем вновь заплетает последовательные короткие участки ДНК. В результате этого временного расплетания
Рис. 7. Транскрипция гена. По мере движения полимеразы вдоль ДНК один и тот же ее участок постоянно контактирует с расплетенным участком ДНК длиной около одного оборота спирали. То основание матрицы, которое копируется в настоящий момент, находится в пределах расплетенного участка ДНК на расстоянии примерно 20 пар оснований от переднего края полимеразы. Когда полимераза достигает стоп-сигнала, она отходит от ДНК и мРНК
высвобождается.
16
пары оснований расходятся и последовательность одной из цепей служит матрицей для образования комплементарной мРНК.
Каждый промотор определяет, в каком направлении будет перемещаться полимераза вдоль спирали ДНК, и при движении в заданном направлении фермент считывает только одну из цепей с образованием мРНК. Полярность цепи мРНК противоположна полярности матричной цепи ДНК.
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 56 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed