Особенности регуляции генной экспрессии в системе рестрикции-модификации Ssoll

• Автор: Федотова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Регуляция в системах рестрикциимодификации прокариот Обзор литературы.

1.1. Явление рестрикциимодификации.

1.2. Распространение и роль систем рестрикциимодификации

1.3. Молекулярная организация систем рестрикциимодификации Iго типа

1.4. Регуляция активности генов мети.гтрансфераз и эндонуклеаз рестрикции в системах рестрикциимодификации Пго тина

1.4.1. Регуляция в системах рестрикциимодификации Iго типа, опосредованная С

и елками.

1.4.1.1. Пространственная структура Сбелков.

1.4.2. Регуляция в системах рестрикциимодификации посредством метилирования ДНК
1.4.3. Регуляция в системах рестрикциимодификации с участием С5цитозиновых ДНКметилтрансфсраз
1.5. Общая характеристика структурных и функциональных свойств ДНКзависимой РНКполимсразы Е. со И.
I. 6. Механизмы транскрипционной интерференции.
ГЛАВА II. Изучение особенностей регуляции в системе рестрикциимодификации Обсуждение результатов .
.1. Характеристика подобной метилтрансфсразы 8.
.2. Изучение влияния метилтрансфераз и 8 на транскрипцию генов фермен тов рестрикциимодификации в системе i vi.
.3. Изучение механизмарегуляции транскрипции генов в системе рестрикциимодификации
.4. Исследование способности метилтрансфсразы 8 к димеризации при взаимодействии с регуляторным участком с помощью бифункциональных сшивающих агентов
.5. Свойства делеционных производных метилтрансфераз и Ес8кГ.
II.5.1. Делсцноняое производное Д9Ес8к1.
.5.2. .X природный аналог дслецнонного мутанта II.
.6. Свойства мутантных форм метилтрансфераз и i, содержащих единичные аминокислотные замены.
.6.1 Мутантные формы метилтрансферазы Кс8к1, содержащие замены в Мконцсвой области белка.
II.6.2. Мутантная форма МоИ, содержащая замену в области, ответственной за
метилирование.
ГЛАВА III. Экспериментальная часть
III.1. Реактивы и материалы.
1.2. Приборы и методы..
ПО. Общие методики
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Гены белков, ответственных за гидролиз и модификацию ДНК, могут быть локализованы как в геноме бактериихозяина, так и во внехромосомных генетических элементах в плазмидах и в геноме фагов 9. Гены, кодирующие ферменты рестрикции и модификации, были обозначены ii и М iii. Выделение большого количества ЭР и МТаз позволило изучить их свойства, систематизировать и разработать номенклатуру и классификацию. По особенностям субъсдиничной структуры, регуляции собственной экспрессии, потребности в кофакторах, механизму и субстратной специфичности системы рестрикциимодификации делят на 4 типа табл. На данный момент наименее изученными являются системы РМ IV типа, несмотря на то, что они были открыты в г. Есть предположения, что фермен ты данного типа систем РМ занимают промежуточное положение между ферментами Иго и Шго типа. В настоящий момент известно шесть систем РМ, относящихся к типу IV Есо1, Всс1. IV, , 1 III . Таблица Л. Классификашя систем рестрикциимодификации. Последовательность узнавания асимметричная, состоит из двух частей по 35 н. Последовательность разрезания нсспецнфичная, на расстоянии н п. Системы РМ го типа являются наиболее распространенными и просто организованными. Как правило, эндонуклеазы рестрикции и ДНКметилтрансферазы Иго типа существуют независимо друг от друга и кодируются двумя различными генами см. ЭР и МТазы, входящие в состав систем РМ Иго типа, представлены отдельными белками в основном небольшой молекулярной массы кДа. Единственным кофактором, в котором нуждаются ЭР Иго типа, являются ионы Мй. МТазы этого типа переносят метальную группу с кофактора БадснозилЬметионина на определенные основания в последовательности узнавания, с образованием 6метиладснина ш6АМТазы, Жметилцитозина ш4СМТазы или 5метилцитозина т5СМТазы . ЭР IIго типа узнают в ДНК специфическую, чаще всего палиндромную то есть обладающую центральной симметрией и считывающуюся одинаково в обе стороны от оси симметрии, последовательность нуклеотидов и гидролизуют ДНК в определенных положениях внутри или рядом с данной последовательностью в большинстве случаев с образованием 5фосфатной и Згидроксильной групп. Гидролиз фосфодиэфирных связей в двух цепях ДНК может происходить с образованием так называемых тупых концов, как в случае ЭР V или vII, либо 5 или Звыступающих концов, как в случае ЭР или соответственно. Требование к симметрии в узнаваемой последовательности ДНК для ферментов го типа имеет простое объяснение. ДНКдуплекса. Именно поэтому большинство ЭР го типа действуют в форме димеров, внося разрывы в обе цени ДНК за один каталитический акт. МТазы IIго типа функционируют в форме мономеров, для них характерно метилирование только одной цепи за один каталитический акт , . Системы РМ го типа являются наиболее изученными из всех систем РМ. Это единственные ферменты рестрикции и модификации, для которых результаты биохимических исследований можно сопоставить с данными структурного анализа ,. Системы РМ были первоначально описаны в ряде штаммов . Я. i. Однако скоро начали появляться сообщения об обнаружении ферментов этих систем среди представителей все новых и новых микроорганизмов. К настоящему времени обнаружено более систем РМ в различных видах бактерий и архебактерий . Причем присутствие системы РМ не коррелирует с патогенностью микроорганизма. Явление рестрикции и модификации встречается как в патогенных видах различных групп биологической опасности, так и в непатогенных микроорганизмах. Не обнаружена зависимость встречаемости систем РМ от потребления кислорода бактериями, т. К настоящим неожиданное гям следует отнести обнаружение способности ДНКсодержащих вирусов эукариотической одноклеточной зеленой водоросли определять синтез ЭР при инфицировании клеток хозяина . Одна из ЭР, детерминируемая вирусом 1, была названа viI. Участок узнавания этой ЭР 543 позволил отнести се к изошизомерам ЭР iI эндонуклеазам, принадлежащим к системам РМ Нго типа. Последний факт был рассмотрен как доказательство их общего эволюционного происхождения.