химический каталог




Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот

Автор А.С.Спирин

ляет сплайсинг.

Транскрипция экзонов и интронов сложного эукариотического гена осуществляется в порядке их расположения друг за другом (коллинеарная транскрипция/, после чего вырезаются районы интронов, а экзоны сшиваются в результате сплайсинга. Порядок вырезания районов интронов необязательно соответствует последовательности их расположения в гене. Образуется мРНК. в которой вслед за лидерной зоной следует так называемая «открытая рамка трансляции» (англ. open reading frame) — последовательность триплетов, кодирующих полипептид, начинающаяся с инициирующего AUG. Сплайсинг должен быть очень точным, в противном случае ошибка на один нуклеотид может вызвать нарушение «рамки» трансляции, что приводит, например, к образованию терминирующих триплетов и остановке синтеза полипептида. Последовательность ДНК в нитроне начинается, как правило, с нуклеотидов GT с 5'-конца и заканчивается нуклеотидами AG (см. рис. 102, б). Соответственно в РНК последовательность интрона содержит по концам дннуклеоти-ды GL" и AG . Однако границы экзонов и интронов часто не удается определить с точностью до нуклеотида, поскольку в районе сайтов сплайсинга нуклеотиды (например, G, см. рис. 102) могут быть повторены.

Нарушения сплайсинга могут быть губительны для организма. У человека известна аутосомная рецессивная мутация в гене фени-лаланингндрокснлазы. В гомозиготном состоянии мутация приводит к заболеванию — фени.ткегонурии, проявляющейся в резкой задержке развития и смерти в раннем детском возрасте при отсутствии специальной диеты. Это наиболее частый случай врожденных ошибок аминокислотного метаболизма (1 : 8000 в США). Отсутствие фермента, катализирующего гидроксилирование фенилаланина с образованием тирозина, приводит к накоплению фенилаланина и нарушению образования многих метаболитов, образующихся из ароматических аминокислот. Протяженный ген фенилаланингндрок-силазы человека, включающий около 90 т. п н., содержит 12 интронов, составляющих основную часть гена. Единственная замена в 5'-районе 12-го интрона, превращающая канонический динуклео-тнд GT в AT, приводит к нарушению сплайсинга и проиессинга. Образующаяся аберрантная РНК, не содержащая концевого экзона, служит матрицей для трансляции преждевременно обрывающегося полипептида, который быстро распадается в клетке. Нарушения сплайсинга описаны также для генов человека, кодирующих глобины. Эти мутации у гомозигот приводят к болезням у человека, обусловленным недостаточностью того или иного типа глобина (гемоглобинопатии, или талассемии).

Ферментативная машина сплайсинга, локализованная в ядре, изучена недостаточно, однако ряд важных результатов получен при исследовании превращений предшественников индивидуальных мРНК (например, fi-глобина) в ядерных экстрактах in vitro. Были выявлены следующие стадии сплайсинга (рис. 104). Прежде всего происходит разрыв нуклеотидной последовательности на границе экзона 1 и интрона с образованием 5'-конца, представленного фос-форилированным гуанозином — каноническим нуклеотидом левого (5'-конца) интрона. Следующая (или сопряженная с предыдущей) реакция заключается во взаимодействии 5'-конца удаляемой последовательности с 2'-гидроксилом аденозина интрона с образованием 2'—5'-фосфодиэфирной связи. Образуется разветвленная структура РНК, напоминающая лассо (кольцо с хвостом). Образование такой структуры можно также рассматривать как результат реакции трансэтерификации, в результате которой 2'-ОН-группа аденозина атакует фосфодиэфирную связь, замещая З'-ОН-группу экзона 1 Теперь экзон 1 представлен отдельной молекулой РНК, удерживаемой вместе с другой молекулой, содержащей лассб-интрон и экзон 2, в едином комплексе с белками, участвующими в реакции. По-видимому, образование лассо является условием для завязывания ковалентной связи З'-ОН-группы линейной молекулы экзона 1 с экзоном 2 в районе сайта сплайсинга; эта реакция также представляет собой трансэтерификацию, когда З'-ОН-группа экзона 1 атакует фосфодиэфирную связь и замещает З'-ОН-группу интрона; последовательность интрона выщепляется из РНК в форме лассо. В результате число фосфодиэфирных связей в составе субстрата и продукта не изменяется. Вероятно, процесс может идти без гидролиза высокоэргических кофакторов, как и аутосплайсинг предшественника рРНКПо-видимому, в образовании лассо участвует последовательность сайта «ветвления» РНК, окружающая участвующий в реакции аденозин и способная образовывать комплементарную структуру с 5'концом интрона (рис 104). Внутренняя часть интрона, в ряде случаев достаточно протяженная, может быть безболезненно удалена без нарушения сплайсинга. Вопрос о том, какова судьба и возможная роль выщепляемых интронов, остается не ясным.

Необходимым компонентом системы сплайсинга гигантских ядерных предшественников мРНК являются так называемые малые ядерные РНК- Эти РНК обогащены уридином, поэтому они получили название U РНК: Ul, U2, U3, U4 и т. д. Они легко разделяются с помощью электрофореза. Разные малые ядерные РНК отличаются числом нуклеотидов, входящих

страница 60
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135

Скачать книгу "Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот" (5.58Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
цветочные компазиции
Фирма Ренессанс: лестница из дерева купить - доставка, монтаж.
кресло метро купить
Рекомендуем в КНС Нева D-Link DKVM-IP1 с доставкой по Санкт-Петербургу

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)