Прокариоттар гендерінің экспрессиясының
Гендер активтілігінің транскрипциялық деңгейде реттелуі
жүктеу/скачать 129.29 Kb.
|
Гендер активтілігінің транскрипциялық деңгейде реттелуіЭукариоттарда гендердің оперондық құрылымы анықталмаған. Бір биохимиялық реакцияға қатысатын ферменттің синтезін анықтайтын гендер геномда шашырап орналасқандықтан да прокариоттардағыдай бір ғана реттеуші (реттеуші-ген, оператор, промотор). жүйенің басқаруымен жүрмейді. Сондықтанда синтезделетін мРНҚ эукариоттарда моноцистронды, яғни жеке пептидті тізбектердің синтезіне ғана матрица болады. Гендердің активтілігі транскрипциялық деңгейде гистонды белоктармен де гистонды емес белоктармен де реттелуі мүмкін. Гендердің активтілігі кезінде нуклеосомалар көрінбей, жоғалып кетеді, бірақ көпшілік жағдайда қызмет атқарып жатқан активті ДНҚ-да нуклеосомалар толығымен жоғалмай тек сандарының азаюы байқалады. Олай болса хроматиндегі нуклеосомалардың болуы немесе санының азаюы, жоғалуы ДНҚ транскрипциясына әсер етеді. Жоғары сатыдағы эукариоттардың геномдық ДНҚ-сы репликациядан кейін модификацияға ұшырап, цитозиннің көп бөлігі метилденіп 5-метилцитозинге (5-мц) айналады. Төменгі сатыдағы эукариоттарда цитозиннің метилденуі жүрмейді. ДНҚ-да цитозиннің метилденуі оның қосарланған тізбегінің құрылымын өзгертіп, ДНҚ молекуласының В-пішіннен Z-пішінге айналдыратыны дәлелденген (Bele, Ғelsenfeld, 1981). ДНҚ құрылымының осындай пішіндік өзгерістері гендер активтілігіне (транскрипцияға) әсер етуі мүмкін. Гистондардың модификациялары эукариоттар гендерінің активтілігіне тікелей немесе жанама әсер етеді. Гистондардың постсинтетикалық модификацияларының үш типі бар: а) Н3 және Н4 гистондарының метилденуі. Ол кезде лизин қалдығының қайтымсыз метилденуі жүріп, Н3 және Н4 гистондарының гидрофобтық құрылымын өзгертеді. ә) Н1 гистонының (серин мен треонин) фосфорилденуі. Серин мен треониннің фосфорилденуі олардың нейтралды (бейтарап) зарядын керіге өзгертеді. Бұл үдеріс қайтымды болып хроматиннің айтарлықтай ширатылып жинақталуына себеп болады. Н1 гистонының фосфорилденуін жүргізетін механизм гистон – киназа ферментінің активтенуі болып табылады. б) гистондардың ацетилденуі – Н1, Н2А және Н4 гистондарындағы серин амин - қышқылының қайтымсыз ацетилденуі және Н2А, Н2В, Н3 және Н4 гистондарындағы лизин қалдықтарының қайтымды ацетилденуімен қоса жүреді. Ацетилдеу үдерісі негізгі лизинді бейтарап ацетил-лизинге айналдырып гистондардың базалық қуатын азайтады. Ең соңында лизиннің ацетилденуі нуклесома құрылымын бұзып, ары қарай генді активті емес күйінен қызмет атқаратын активті күйге айналдырады. Транскрипцияның реттелуіне А-24 белогы қатынасады. Бұл белок Н2А гистоны және убиквитин белогынан тұратын кешен. Н2А гистонының 10%-ның жуығы байланысқан күйде болады. А-24 белогы интерфазалық хроматинде байқалып, хромосоманың ширатылып жинақталуы барысында бірте-бірте жоғалады. Оның интерфазалық хроматинде болуы гендердің жоғары активтілігіне байланысты арнайы қызмет атқаруында. Эукариоттық геномның транскрипциясы реттеуші гендердің немесе жасушалық мембрананың алуан түрлі арнайы реттеуші молекулаларымен реттеледі. Ол молекулаларға жататындар: а) РНҚ – полимеразалар. РНҚ – полимеразалар ДНҚ молекуласынан а-РНҚ- ның матрицалық синтезін қамтамасыз етеді. Транскрипцияның жылдамдығы мен қарқындылығы РНҚ – полимераза активтілігіне байланысты; ә) эндонуклеазалар - транскрипция үдерісіне әсер ететін ферменттер. Олар ДНҚ-ға таңба ретінде енгізіліп кейбір полимеразалар үшін инициация сайтының ролін атқарады; б) топоизомеразалар, хеликазалар және басқа белоктар - ДНҚ орамдарын тарқатуға қатынасуы, ДНҚ-мен әрекеттесе отырып оның үш өрімдік құрылымын өзгертіп транскрипция үдерісіне әсер етеді; в) ДНҚ - метилаза – транскрипцияны баяулататын фермент, бұл ферменттің антогонистері, керісінше транскрипцияның жүруін жылдамдатады; г) гистондық ацетилазалар мен диацетилазалар транскрипция жылдамдығына әсер ететін ферменттер; д) АТФ жасушадағы энергия көзі, транскрипция қарқындылығына әсер етеді, е) кальций, магний иондары хроматиннің құрылымын өзгертіп, гендер активтілігінің өзгеруіне ықпалын тигізеді.Britten және Davidson, (1969) эукариоттық гендер активтілігінің транскрипциялық деңгейде реттелуін сипаттайтын гендік-батареялық модель құрастырып ұсынды. Ол модель бойынша ДНҚ-ның нуклеотидтер жүйесінде төрт кластың болатыны жорамалданады: прокариоттар оперонындағы құрылымдық гендер тәрізді өнім синтездейтін гендер; рецепторлық сайт - әр өнім синтездейтін генмен қатар орналасқан прокариоттық оперондағы операторлық жүйелерге ұқсас нуклеотидтер реті; интеграторлық ген – прокариоттық оперондағы реттеуші генге ұқсас, рецепторлық сайттың активтілігіне әсер етеін белоктың синтезін бақылайтын ген; сенсорлық сайт – интеграторлық геннің активтілігін реттейді. Интеграторлық геннің транскрипциясы тек сенсорлық сайттың активтенуінен соң ғана жүреді. Сенсорлық сайтты арнайы гормондар мен белоктар танып онымен байланысып интеграторлық геннің транскрипциясын бастайды. Гендік-батареялық модельге сай өнім синтездеуші және интеграторлық гендер РНҚ- ның синтезіне қатынасатын ДНҚ молекуласындағы арнайы нуклеотидтер жүйесі, ал рецепторлық және сенсорлық сайттар осы жүйелердің танылу үдерістеріне көмектеседі, бірақ РНҚ синтезіне қатынаспайды. Бір сенсорлық сайтпен бақыланатын құрылымдық гендер қатарын гендер батареясы деп атайды. жүктеу/скачать 129.29 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|