Функциональный анализ промоторных последовательностей Е. coli : Новые промоторные детерминанты

• Автор: Сорокин, Анатолий Александрович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 101 с. : ил

Содержание
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Поиск промоторов РНКполимеразой

Участки промоторной ДНК, взаимодействующие с РНКполимеразой

Анализ строк

Анализ физических свойств.

Анализ корреляционных свойств последовательностей.

МЕТОДЫ.

Набор нуклеотидных последовательностей

Метод расчета профиля распределения электростатический
потенциала молекулы ДНК.
Предварительная обработка профилей электростатического потенциала и классификация промоторных последовательностей на основе их электростатических характеристик
ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ПРОМОТОРНЫХ ДНК КАК НОВАЯ ПРОМОТОРНАЯ ДЕТЕРМИНАНТА.
ГЛАВА 2. КЛАССИФИКАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПРОМОТОРОВ ПО ИХ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ
БЛИЖНЯЯ ОБЛАСТЬ И ПРОМОТОР
Дальняя область
РОМОТОРЫ а и а
ГЛАВА 3. ЛИНГВИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НУКЛЕОТИДНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ХРОМОСОМЫ Е. СОЫ
Характеристики распределения строк различной дайны в промоторах и на
ХРОМОСОМЕ В ЦЕЛОМ.
Закон Ципфа.
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ПОЛНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
ХРОМОСОМЫ Е.СОЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Экспоненциальный рост числа расшифрованных первичных структур фрагментов ДНК и даже целых геномов требует разработки эффективных методов анализа и интерпретации генетических текстов. Наиболее сложными представляются задачи предсказания функции по первичной структуре специфических участков ДНК, особенно в тех случаях, когда белок по особенностям своего функционирования должен взаимодействовать с большим количеством фрагментов ДНК, имеющих слабую гомологию. Одной из основных задач этого класса в современной молекулярной биофизики является задача о взаимодействии РНКполимеразы с промоторами. Многочисленные исследования первичной структуры промоторов показали, что, хотя все они выполняют одну и ту же функцию инициации транскрипции, их нуклеотидные последовательности отличаются высокой степенью разнообразия. Статистический анализ нуклеотидных последовательностей всех известных промоторов выявил наличие двух гомологичных гексануклеотидов в положении на и п. ДНК на основе консенсусного промотора не является надежной. Кроме того, знание нуклеотидной последовательности промоторов не позволяет предсказывать ни количественные характеристики их функциональной активности, ни специфику их ответа на регуляторные сигналы. Согласно современным представлениям не только нуклеотидная последовательность промоторов, но и физикохимические свойства, задаваемые этой последовательностью, играют важную роль в обеспечении специфичности и эффективности промоторнополимеразного взаимодействия. В настоящее время известно, что такие физикохимические характеристики промоторной ДНК, как геометрия двойной спирали, ее изгибность, наличие изломов, легкоплавких участков, шпилек или петель, а также динамические свойства как промоторных участков ДНК, так и макромолекулы в целом оказывают существенное влияние на силу промоторов и характер их взаимодействия с РНКполимеразой. В литературе неоднократно поднимался также вопрос о значении электростатических взаимодействий в промоторнополимеразном узнавании. Однако исследование этого вопроса тормозилось изза отсутствия простого метода расчета распределения электростатического потенциала вокруг длинных нуклеотидных последовательностей ДНК, величиной не менее длины промотора. РНКполимеразы с разными промоторами и выявление новых промоторных детерминант на основе электростатических характеристик промоторов. Целью данной работы является изучение электростатических свойств совокупности нуклеотидных последовательностей известных бактериальных и фаговых промоторов для выявления локальных и глобальных особенностей распределения электростатического потенциала вокруг промоторной ДНК, связанных с функционированием этих участков. ДНК и электростатическими свойствами промоторных и непромоторных участков ДНК. Процесс транскрипции, т. РНК на матрице ДНК является одним из ключевых в экспрессии закодированной в ДИК генетической информации. Помимо важной роли в обеспечении функционирования биологических систем, исследование процесса транскрипции представляет особый интерес, поскольку РНКполимеразы занимают совершенно особое место среди белков, способных связываться с ДНК. Как правило, ДНКсвязывающиеся белки разделяют на специфические, которые имеют высокую константу связывания с определенными нуклеотидными последовательностями и поэтому способны узнавать определенные сайты в ДНК, и неспецифические, которые имеют одинаковое сродство к разным нуклеотидным последовательностям. РНКполимеразы относятся к специфическим ДНКсвязывающим белкам, поскольку они начинают синтез РНК с определенных участков ДНК, называемых промоторами. Однако они способны и к нсспецифическому связыванию с ДНК, что имеет важное значение для ускорения поиска промоторов среди других последовательностей ДНК. Кроме того, в процессе элонгации транскрипции РНКполимеразы в идеале должны вести себя как сайтнсспсцифичсские полимеразы, т. РНК вне зависимости от последовательности транскрибируемой ДНК, останавливаясь только в точках терминации 1. Однако, наиболее необычным свойством РНКполимеразы .