химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

на изгиб. Напротив, нуклеотидные последовательности с чередованием пуринов и пиримидинов в одной цепи ДНК изгибаются относительно легко и потому могут образовать нуклеосомы. На основании этих расчетов сформулирована концепция, объясняющая неслучайное расположение нуклеосом на ДНК конформационно-мехаиическпмп свойствами двойной спирали, зависящими от последовательности оснований.

Имеются многочисленные косвенные данные, позволяющие предполагать, что расположение пуклеосом на ДНК влияет на уровень экспрессии генов. Скорее всего, гистоны, связываясь с регуляторными последовательностями, уменьшают их сродство к различным белкам, входящим в систему регуляции транскрипции.

Нуклеосомы — это только первый уровень компактизации ДНК в клеточном ядре. На втором уровне нуклеосомы объединяются в хроматиновую фибриллу толщиной 25—30 нм. В свою очередь фибрилла изогнута в петли, прикрепленные своими основаниями к ядерному матриксу (скелету). В одной петле содержится от 5 до 50 тысяч пар нуклеотидов. Такая многоэтажная иерархия структур приводит к чрезвычайно плотной упаковке ДНК. Так, в 46 хромосомах человека содержится около 1 м ДНК, а упакована она в ядре размером в несколько микрон.

Можно предположить, что многоуровневая организация ДНК повышает эффективность работы хромосомы как информационно-поисковой системы клетки. Действительно, компактное расположение сигнальных последовательностей ДНК около матрикса может в принципе облегчать поиск «нужной» петли ДНК, содержащей требуемый ген.

Механизм самосборки нуклеосом и хромосом пока неясен. Его исследование очень важно.

В ходе развития клетки конформаций гистонов и НГБ и их ДНК-комплексов изменяются и геном испытывает функциональные изменения, становясь более или менее доступным действию регуляторных белков цитоплазмы. На гигантских хромосомах двукрылых насекомых на определенной стадии развития появляются «пуффы» — вздутые участки, являющиеся локусами наиболее интенсивного синтеза РНК. В этих участках происходят химические и конформационные изменения гистонов, что и обеспечивает изменение функциональности соответствующих генов. По-видимому, в «пуффах» гистоны слабее связаны с ДНК, они более доступны действию протеаз и легче отделяются. Соответственно в «пуффах» гистоны не мешают работе РНК-полимеразы. В нормальных условиях гистоны препятствуют транскрипции.

Георгиев исследовал механизм ингибировании синтеза РНК гистонами методом двойной радиоактивной метки. АТФ или ГТФ, меченные 32Р-фосфатом, использовались для определения инициации цепи РНК, а ИС-УТФ — для определения общей скорости ее роста. Добавление гистонов уменьшало отношение UC/J2P в синтезируемой РНК. Это показывает, что либо происходит уменьшение скорости роста цепи, либо образуются сравнительно короткие цепи, т. е.. гистоны мешают движению полимеразы вдоль матрицы. Матричная активность хроматина на порядок меньше, чем в свободной ДНК. Удаление гистонов из хроматина увеличивает его матричную активность.

Негистоновые белки содержат не основные, а кислотные остатки. НГБ очень гетерогенны. Их м. м. варьируют от 10 000 до 150 000. Они разнообразны функционально. Свойства и строение НГБ изучены еще недостаточно, но несомненно их участие в регуляции генов. Способность НГБ стимулировать синтез РНК в бесклеточной системе зависит от состояния их фосфорилирова-ния. Сформулирована гипотеза, согласно которой ген включается присоединением негистонового белка к специфическому участку ДНК, репрессированному гистоном. НГБ фосфорилируются и приобретают отрицательные заряды. Поэтому они отталкивают также отрицательно заряженную ДНК и покидают ее вместе с положительно заряженными гистонами. Остается свободный участок ДНК, способный к транскрипции.

Геномы эукариот содержат множество повторяющихся генов и гены перевернутые (палиндромы). Участки структурных генов (экзоны) в ДНК перемежаются генетически нефункциональными последовательностями — интронами. В ходе транскрипции с каждой транскрибируемой единицей, названной транскриптоном (Георгиев), происходит ряд событий. Изготовление мРНК начинается с действия РНК-полимеразы на расстоянии в 20—30 нуклеотидов от последовательности TATA (ТАТА-бокс). Полимераза движется в направлении 5' ->- 3'. 5'-конец «кэпируется» метилированным гуанозином, к которому присоединена трифос-фатная группа. «Кэп» служит, по-видимому, для химической защиты 5'-конца. К З'-концу присоединяется полнА длиною в 150— 200 нуклеотидов. Первичный транскрипт (про-мРНК) может содержать до 200 000 нуклеотидов в среднем, однако его длина порядка 5000 звеньев. Совокупность этих явлений, реализуемая с помощью ряда. специальных ферментов, называется про-цессингом. Он включает отделение интронов и других факторов и правильное объединение экзонов в пепь мРНК (сплайсинг). Схема этих событий показана на рис. 8.20. В процессинге участвует также ряд типов малых рибонуклеопротеидов (100— 200 звеньев).

Главная роль процессинга заключается в регуляции экспрессии генов. Процессинг может идти по-разному — различные мРНК

страница 114
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


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

 

 

Реклама
ремонт холодильников в можайском районе
купить знаки такси
Samura Custom
курс создание сайтов на cms wordpress

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
(25.04.2017)