Цис- и транс-действующие факторы, контролирующие экспрессию гена SUP35 дрожжей Saccharomyces cerevisiae

• Автор: Рябинкова, Наталья Анатольевна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.Белковые комплексы, контролирующие структуру хроматина и

транскрипцию генов

1.1. Типы структурной организации хроматина промоторных областей генов дрожжей.

1.2. АТФзависимые комплексы реорганизации структуры хроматина ii x.

1.2.1 Структура комплексов и характеристика субъедениц.

1.2.2. Характеристика активностей и мехаиимы действия белковых комплексов, осуществляющих перестройку структуры хроматина.

1.2.3. Взаимодействие с промоторами.

1.2.4. Комплексы реорганизации структуры хроматина и клеточный цикл.

1.3 Белковые комплексы, модифицирующие структуру хроматина.
1.3.1 Гистонацетилтрансферазные комплексы дрожжей.
1.3.2. Г истонацетилтрансферазные комплексы человека.
1.3.3 Гистонацетилтраисферазиый комплекс i.
1.4 Взаимодействие комплексов модификации гистонов и комплексов ЛТФзависимой перестройки хроматина при регуляции экспрессии генов.
1.5 Транскрипционные коактиваторы не влияющие непосредственно на изменение структуры хроматина при активации экспрессии генов.
1.5.1. Факторы, взаимодействующие с i .
1.5.2 Медиатор .
1.6. Транскрипционные факторы , , .
1.7 Ген дрожжей . vii его роль в контроле трансляции и других клеточных процессах.
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1. Штаммы и плазмиды, использованные в работе.
2.2 Среды и условия культивирования.
2.3. Генетические методы.
2.4. Молекулярнобиологические методы.
2.4.1. Сайтнаправленный мутагенез.
2.4.2. Определение активности Тгалактозидазы.
2.4.3. Непрямое концевое мечение.
2.4.4 Геномный футпринтинг i viv.
2.5. Статистическая обработка результатов.
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ.
3.1. Анализ структурной организации хроматина гена методом непрямого мечсния концов.
3.2. Анализ мест ДНКбелкового взаимодействия i viv в промоторной области гена .
3.3. Анализ влияния промоторных мутаций на функции гена
3.4 Анализ влияния промоторных мутаций на экспрессию гена
3.5 Оценка количества белка гена у промоторных мутантов.
3.6. Оценка влияния мутаций в кодонах АГГ гена дикого типа и аллели i на жизнеспособность дрожжей.
3.7. Изучение влияния компонентов комплексов I и на экспрессию гена .
Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


С помощью ДНКазы I картируются участки гиперчувствительности к данной нуклеазе, которые являются сайтами связывания регуляторных белков микрококковая иуклсаза нужна для выявления нуклеосомной организации генов. С помощью вышеуказанных эндонуклеаз была охарактеризована структура ряда генов дрожжей. ДНКазе I. Вся 5регуля горная область занята нуклеосомами. При этом ТАТА бокс и ivi располагаются в мсжнуклеосомных пространствах, оставаясь доступными для аппарата инициации транскрипции ii . Экспрессия гена 2 не зависит от структуры хроматина. Для гена 2, кодирующего две формы инвертазы, и способного находится как в состоянии репрессии транскрипции при высокой концентрации глюкозы в среде, так и активироваться при низком содержании глюкозы в среде, картированы три сайта гиперчувствительности к ДНКазе I. ТАТА бокс гена 2 находится в составе нуклеосомы. Положение гипсрчувствительных участков не изменяется при переходе от транскрипционной репрессии к транскрипционной активации гена, а нуклеосома с ТАТА бокса исчезает при активации транскрипции гена 2 i , . При изучении структуры хроматина гена РН были обнаружены существенные различия в организации промотора в условиях, когда ген транскрипционно активен низкое содержание фосфата в срсдс, по сравнению с условиями репрессии высокое содержание фосфата. В условиях репрессии в промоторе РН картировано четыре фазированных нуклеосомы и один сайт гиперчувствительности к ДНКазе I рис. ТАТА бокс находится в составе нуклеосомы. При активации транскрипции гена РН нуклеосомы разбираются, взамен образуются два участка гиперчувсгвитсльных к ДНКазе I, в которых локализованы сайты связывания для регуляторного белка 4 . Исследования зависимости экспрессии генов от структурной организации хроматина в дальнейшем привели к идентификации эволюционно консервативных белковых комплексов, функцией которых является модификация гистонов и реорганизация структуры хроматина при регуляции транскрипции генов. Рисунок 1. Схема расположения нуклеосом и гиперчувствительных участков в промоторной области гена РН при активации и репрессии транскрипции. Р наличие в среде выращивания неорганического фосфата, Р фосфат в среде выращивания отсутствует. ДНКазе I, сайт связывания белка РЬо4 сайт связывания белка Р1ю4. АТФзависимые комплексы реорганизации структуры хроматина ii x. Структура комплексов и характеристика субъединиц. Основной характеристикой АТФзависимых комплексов перестройки структуры хроматина является наличие в их составе АТФазной субъединицы, осуществляющей каталитический гидролиз АТФ. Все известные на сегодняшний день комплексы АТФзависимой реорганизации структуры хроматина эволюциоино консервативны. Сейчас все известные АТФ зависимые комплексы перестройки хроматина можно разделить на три группы. Это семейство I, IVVI iii I и группа i2. Впервые комплексы, изменяющие структуру хроматина, были описаны у дрожжей, а затем у млекопитающих, что свидетельствует о их консервативности. Гены, кодирующие различные субъединицы комплекса I дрожжей, были обнаружены в двух независимых исследованиях при изучении регуляции гена НО, кодирующего эндонуклеазу для переключения типа спаривания у дрожжей ii , . 2, кодирующего инвертазу, необходимую для роста на сахарозе или рафинозе i i , . Белок i22 был затем идентифицирован как каталитическая АТФаза в 1,8 белковом комплексе, обладающем способностью перестраивать структуру хроматина за счет использования энергии гидролиза АТФ i vi i . . . Группа I22 включает комплексы I и дрожжей, комплекс i и комплекс I человека. Субъединицы, идентифицированные в настоящий момент, представлены в таблице 1. Vii . Все известные комплексы содержат консервативную АТФазную субъединицу i22, , , или I.