Особенности первичной структуры транскрибируемой ДНК как фактор регуляции транскрипции

• Автор: Часов, Виталий Васильевич
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 94 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Общая Фнзико химическая н энзиматическая характеристика РНК 6 полимеразы Е.со

2. Характеристика процесса транскрипции

2.1. Образование специфических комплексов РНКполимеразм с промотором

2.1.1. Структурная организация промоторов

2.1.2. Характеристика процесса комилексообразования РНКиолимеразы с

промотором
2.1.3. Регуляция процесса комилексообразования РНКполимеразы с промотором с помощью внешних факторов
2.2. Инициация транскрипции
2.3. Элонгация транскрипции
2.3.1. Характер движения РНКполимеразы во время элонгации и факторы,
определяющие стабильность элонгирующего комплекса
2.3.2. Регуляция процесса элонгации цепи РНК с помощью внешних факторов
2.4. Терминация транскрипции
2.4.1. Общая характеристика процесса терминации транскрипции
2.4.2. Роль динамики синтеза РНК в регуляции экспрессии генов
3. Заключение
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1. Функциональное значение дополнительного температурно зависимого
конфопмациониого превращения комплекса РНКполимеразы Е.со с промотором Т7Р
1.1 .Исследование зависимости скорости абортивного синтеза олигонуклеотидов
от температуры
1.2.Исследовакие зависимости скорости продуктивного синтеза РНК от температуры
1.3.Исследование динамики синтеза РНКпродуктов, образующихся в условиях однократной инициации транскрипции
1.4.Анализ электрофоретической подвижности комплексов РНКполимеразы с
промотором Т7Р
1.5,Обсуждение полученных результатов
2. Зависимость свойств элонгирующего комплекса от нуклеотидной
последовательности прилегающей к промотору транскрибируемой ДПК
2.1.Влияние периодичности расположения элемента СТТТАСгО на свойства элонгирующего и структуру инициирующего транскрипционного комплекса
2.2.Влияние на свойства элонгирующего комплекса нуклеотидной последовательности СПТАСС
2.3.Распрелеление АТтреков в прилегающей к промотору транскрибируемой области генов
2.4.0бсужденис результатов, полученных методами статистического анализа
2.5.Влияние АУТ треков на свойства элонгирующих комплексов
ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


РНК и использоваться транскрипционным аппаратом в качестве дополнительного элемента, обеспечивающего координированную регуляцию экспрессии генов. Полученные данные указывают на необходимость учета свойств прилегающей к промотору транскрибируемой части генов при формулировке общих принципов организации промоторных участков ДНК и могут быть использованы для построения усовершенствованных алгоритмов поиска промоторов и создания эффективных искусственных конструкций для генноинженерных работ. Актуальность предпринятого исследования обусловлена фундаментальной значимостью принципов белково нуклеинового взаимодействия и ключевой ролью процесса транскрипции в регуляции клеточного метаболизма. Уровень экспрессии индивидуальных генов контролируется на всех стадиях транскрипционного цикла с использованием самых разнообразных механизмов. Наиболее мощные механизмы действуют на стадии комплексообразования фермента транскрипции РНКполнмеразы с промоторными участками разных генов. Эти механизмы определяют частоту актов инициации транскрипции. Наряду с этим, в настоящее время выявлены многочисленные факты, свидетельствующие о том, что продуктивный синтез РНК не является монотонной реакцией. Механизмы регуляции транскрипции, действующие на стадии элонгации, на сегодняшний день являются предметом пристального внимания исследователей. На основе имеющегося материала предложен ряд структурно функциональных моделей организации элонгирующего комплекса, с помощью которых анализируются причины, способные привести к временным или необратимым остановкам синтеза РНК. Эти модели будут подробно рассмотрены в предлагаемом обзоре. Данные, характеризующие РНКполимеразу, а также наиболее изученный процесс е комплексообразования с иромогориыми участками ДНК, будут приведены в объеме, необходимом для понимания основного материала. РНКполимеразы Е. У прокариот процесс транскрипции осуществляет ДНКзависимая РНКполимераза. Кроме этого фермента бактериальная клетка содержит другие РНК синтезирующие белки, выполняющие специальные функции, например, синтезирующие праймеры для репликации ДНК. От ДНКзависимой РНКполимеразы эти ферменты, помимо функций, отличаются требованиями к условиям реакций, чувствительностью к специфическим ингибиторам и полипептидным составом. Наиболее изучена вегетативная форма ДНКзависимой РНКполимеразы Е. Н в дальнейшем сокращенно РНКполимеразы, которая состоит из пяти стандартных субъединиц. Ими являются две идентичные а субъединицы М. В.2, 3субъединица М. В. , Зсубъединица М. В. и асубъединица М. В. 3. Известна еще одна, отличающаяся от холофермента отсутствием а субъединицы, ферментативно активная форма 2 РНК на большинстве природных ДНК. Эта форма называется минимальным или корферментом. Транскрипцию генов рибосомных РНК, тРНК и большинства других генов, кодирующих белки, обеспечивают молекулы РНКполимеразы, содержащие указанную выше осубъединицу о. .Ii, . Необходимым элементом РНКполимеразы является внутримолекулярный 2. Методом атомной абсорбционной спектроскопии установлено, что с одной молекулой РНКполимеразы связываегся два иона 2, данные о местах связывания которых противоречивы i i, , . По химической природе РНКполимераза является слабо кислым белком. Ее аминокислотный состав отличается от среднестатистического белка меньшим содержанием триптофана и тирозина Овчинников, . Холофермент содержит остатка цистеина vi . Ii, , однако не исключено, что некоторую роль в этом процессе выполняет полипептид с М. В.5, присутствующий во всех препаратах РНКполимеразы и названный осубъсдиницсй i i, , хотя РНКполимераза может быть реконструирована i vi при полном отсутствии юсубъединицы i, Ii, . Кроме этого, осубъединица может диссоциировать из комплекса с корферментом без потери его функциональной активности . Пи одна из основных субъединиц РНКполимеразы не обладает ферментативной активностью.