 |
|
Клонирование структурных генов эукариот
У эукариотических организмов механизм регуляции транскрипции гораздо более сложен. В результате клонирования и секвенирования генов эукариот обнаружены специфические последовательности, принимающие участие в транскрипции и трансляции. Для эукариотической клетки характерно:
1. Наличие интронов и экзонов в молекуле ДНК.
2. Созревание и-РНК - вырезание интронов и сшивка экзонов.
3. Наличие регуляторных элементов, регулирующих транскрипцию, таких как: а) промоторы - 3 вида, на каждый из которых садится специфическая полимераза. РНК-полимераза I реплицирует рибосомные гены, РНК-полимераза II - структурные гены белков, РНК-полимераза III - гены, кодирующие небольшие РНК. Промоторы РНК-полимеразы I и РНК-полимеразы II находятся перед участком инициации транскрипции, промотор РНК-полимеразы III - в рамках структурного гена; б) модуляторы - последовательности ДНК, усиливающие уровень транскрипции; в) (энхансеры) усилители - последовательности, усиливающие уровень транскрипции и действующие независимо от своего положения относительно кодирующей части гена и состояния начальной точки синтеза РНК; г) терминаторы - специфические последовательности, прекращающие и трансляцию, и транскрипцию.
Эти последовательности по своей первичной структуре и расположению относительно инициирующего кодона отличаются от прокариотических, и бактериальная РНК-полимераза их не "узнает". Таким образом, для экспрессии эукариотических генов в клетках прокариот нужно, чтобы гены находились под контролем прокариотических регуляторных элементов. Это обстоятельство необходимо учитывать при конструировании векторов для экспрессии. Структурные гены, обеспечивающие жизнедеятельность эукариотической клетки, обычно транскрибируется в большинстве активно функционирующих клеток. В то же время, специфические гены, уникальные тех или иных тканей или органов, транскрибируются и транслируются только в определенных клетках. Например, гены, кодирующие α- и β-субъединицы гемоглобина взрослого человека, экспрессируются исключительно в клетках - предшественниках эритроцитов. Число разных мРНК, специфичных для разных клеток, варьирует от единиц до десятков. Способность клеток включать (активировать) или выключать (ингибировать) структурные гены крайне важна для поддержания клеточной специфичности и экономного расходования энергетических ресурсов. Отсюда и многообразие факторов транскрипции, имеющих белковую природу. Многие из них связываются непосредственно с нуклеотидной последовательностью длиной менее 10 п.н., называемой по-разному: боксом, модулем, элементом инициации, регуляторным элементом. В отличие от прокариот у эукариот опероны в большинстве своем отсутствуют, т. е. каждый эукариотический структурный ген имеет свой собственный набор регуляторных элементов. Существенную роль в регуляции транскрипции у эукариот играют также белок-белковые взаимодействия.
Заключение
Живые организмы способны получать, сохранять и передавать информацию. Причем живым организмам присуще стремление полученную информацию о себе и окружающем мире использовать максимально эффективно. Наследственная информация, заложенная в генах и необходимая живому организму для существования, развития и размножения передается от каждого индивида его потомкам. Эта информация определяет направление развития организма, и в процессе взаимодействия его с окружающей средой реакция на ее индивида может искажаться, обеспечивая тем самым эволюцию развития потомков. В процессе эволюции живого организма возникает и запоминается новая информация, в том числе для него возрастает ценность информации.
В данной работе подробно рассмотрены процессы репликации, трансляции и транскрипции ДНК а также структура ДНК и испльзование ее в молекулярной биотехнологии.
Список литературы
1. eLIBRARY.RU - научная электронная библиотека. 1999 [Электронный ресурс]. URL: http://elibrary.ru/contents.asp?titleid=9248 (дата обращения 15.11.2014).
2. Березин И. В., Савин Ю. В. Основы биохимии биохимии/ Под ред. М.: ИЗДБО Mry, 1990.254 С.
3. А.Ленинджер. Основа биохимии. Т3/ акад. В. А. Энгельгардта и проф. Я. М. Варшавского МОСКВА «МИР» 1985. 1054 С.
4. Биофайл - научно-информационный журнал. 2002 [Электронный ресурс] URL: http://biofile.ru// (дата обращения 10.11.2014)
5. М. Сингер, П. Берг. Гены и геномы/ М.: Мир, 1998. – 376 с.
6. Е.С.Северин. Биохимия/ Под ред. Е.С.Северина - 2-е изд., испр. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. – 784 с.
7. Фролов, Ю.П. Биохимия и молекулярная биология/ Под ред. Ю.П.Фролова. Самара: Издательство «Самарский университет», 2004, 501 с.
8. Чернышова, Л.А. Хромосомы. Цитологические карты микробивалентов. Цитология Т-32/ М.: ИЗДБО Mry, 1990. 361 с.
9. Б. Глик, Дж. Пастернак Микробиология – М.: «Мир», 2002 г.
10. Огурцов А.Н. Молекулярная биотехнология: Фундаментальные и прикладные аспекты - Учебное пособие. - Харьков: НТУ "ХПИ", 2012. - 432 с.