Обозначения к схеме и пояснения

Тонкая структура гена (оперона) на примере лактозного оперона E. coli

Промоторная зона	Кодирующая часть оперона	Терминатор-ная зона
Гены ферментов одного пути
Р	О	CR	IK				ТК	PD, ТА
Про-мо-тор	Оператор Сайт свя- зывания с белком регуля- тором R	Центр свя- зывания с рибосомой, Начало транскрип-ции	АТГ (на РНК- АУГ)	Ген бета-галактози-дазы	Ген Перме- азы	Ген транс- Ацетилазы	ТАА,ТАГ ТГА (на РНК – УАА,УАГ УГА)	ГЦ-палин- дром, ТА-зона
	Рамка транскрипции
	Рамка трансляции

Рис.2.1.

Р – промотор. Это регуляторный участок гена или оперона, к которому присоединяется РНК-полимераза – основной фермент транскрипции. В промоторе выявляются две консервативные зоны, названные консенсусными: ТТГАЦА и ТАТААТ.

ТТГАЦА – блок Гилберта, положение на ДНК - (-35), налево относительно нулевой точки начала транскрипции. Это зона узнавания РНК-полимеразой места присоединения к ДНК перед началом транскрипции.

ТАТААТ – блок Прибнова, положение на ДНК- (-10) – предназначен для сборки РНК-полимеразы. Также является маркером распознавания трансгенных организмов.

РНК-полимераза прокариот -фермент, осуществляющий транскрипцию, формируется из пяти субъединиц ααββ^/σ: 2-х α -субъединиц (альфа), β -субъединицы (бета), β^/ -субъединицы (бета штрих) и σ - субъединицы (сигма). Комплекс из четырех субъединиц ααββ^/ называют кор-ферментом или минимальным ферментом). Субъединица σ (сигма) участвует в сборке полного холофермента, а в конце инициации транскрипции отпадает от комплекса. Синтез и-РНК (транскрипцию) на матричной цепи ДНК ведет кор-фермент.

О – оператор - это регуляторный участок гена (или оперона) для присоединения белка-регулятора, который может блокировать транскрипцию (белок-репрессор), либо активировать ее (белок-активатор).

R – белок-регулятор может связываться с ДНК в области оператора и либо блокировать, либо активировать продвижение РНК-полимеразы по матричной цепи ДНК. Ген, кодирующий белок-регулятор, может находиться вблизи гена (оперона) или на большом удалении от него, или же может быть расположенным внутри самого оперона среди структурных генов (при аутогенном контроле транскрипции). Более того, один белок-регулятор может регулировать работу нескольких генов или оперонов. Такая система называется регулоном.

CR – центр связывания с рибосомой, может содержать несколько десятков нуклеотидов. Транскрипция начинается именно с этой зоны, как правило, с аденина в последовательности ЦАТ. Очень важную роль среди нуклеотидов этой зоны играет последовательность Шайна-Дальгарно – АГГАГГ. При транскрипции РНК-полимераза синтезирует на матрице CR -участка лидерную последовательность информационной РНК (и-РНК), которая участвует в следующем этапе экспрессии генов - трансляции. Как же это происходит? В 16S РНК рибосомы (в меньшей субчастице) есть последовательность 3^/ УЦЦУЦЦ 5^/, комплементарная последовательности Шайна-Дальгарно – 5^/ АГГАГГ 3^/. Благодаря этому и-РНК и 16S РНК рибосомы соединяются комплементарными участками. Это важно для инициации трансляции, а именно для фиксации и-РНК в меньшей субчастице рибосомы. В рибосоме лидерная часть и-РНК очевидно отрезается специальными ферментами и в трансляции участия не принимает.

Дата добавления: 2013-12-13