Регуляция синтеза белка у прокариот и эукариот

1.

Регуляция
синтеза
белка
у прокариот
Профессор СУНЦ НГУ к. б. н. О. В. Саблина
НГУ

2.

Единица транскрипции у прокариот
Промотор
Оперон
Оператор
Терминатор
Цистрон 1
Транскрибируемая нить ДНК
3'
Цистрон 2
Цистрон n
5'

3.

Оперон
Франсуа
Жакоб
Жак
Моно
Андре
Львов
ДНК РНК-посредник белок
матричная (информационная) РНК

4.

Лактозный оперон E. coli
3'
5'
Р
П О
Ц1
Ц2
Ц3
Т

5.

Лактозный оперон E. coli
3'
5'
Р
П О
Ц1
Ц2
лактоза
Ц3
Т

6.

Лактозный оперон E. coli
3'
5'
Р
П О
Ц1
Ц2
Ц3
Т

7.

Лактозный оперон E. coli
3'
5'
Р
П О
Ц1
Белок-репрессор
Ц2
Ц3
Т
Белок-репрессор,
связанный с оператором

8.

Транскрипция и трансляция
Рибосомы
ДНК
мРНК

9.

Транскрипция и трансляция
Р
5'
П О
5'
РНКаза
Цистрон
Т

10.

Транскрипция
У
эукариот
НГУ
Профессор СУНЦ НГУ к. б. н. О. В. Саблина

11.

Единица транскрипции у прокариот
эукариот
Оперон
Ген
3'
Промотор
Терминатор
5'

12.

Хроматин
Гетерохроматин
Эухроматин

13.

Уровни компактизации ДНК
V уровень
Стопки розеток
IV уровень
Розетки петель
III уровень
Петли
II уровень
Фибрилла
I уровень
Нуклеосомная
нить

14.

Нуклеосома
Гистоновые хвосты

15.

Ацетилирование
Ац
Эухроматин
Ац
Деацетилирование
НР1
НР1
СН3
СН
Ац3
НР1
НР1
СН3
СН
Ац3
Ац
Метилирование
НР1
НР1
СНСН
3
Ац3
Гетерохроматин

16.

Внутренняя архитектура ядра
Хроматин
Ядерный
матрикс

17.

Внутренняя архитектура ядра
Хромосома
Теломеры
Хромосома
Белки
матрикса

18.

Внутренняя архитектура ядра
«Транскрипционные
фабрики»

19.

Регуляция
синтеза
белка
у эукариот
Профессор СУНЦ НГУ к. б. н. О. В. Саблина
НГУ

20.

Петли ДНК

21.

Регуляция транскрипции у эукариот
Энхансеры – регуляторные участки гена
Модули – отдельные участки энхансера
М1
М6
М2
Ген
М4
М8
М7
Промотор
М5
М3
ДНК

22.

Регуляция транскрипции у эукариот
Транскрипционные факторы – белки,
связывающиеся с промотором,
с модулями энхансера
и друг с другом
М1
М6
М2
Ген
М4
РНКМ7
полимераза
Промотор
М3
Промотор
М5
М8
Ген
ДНК
ДНК

23.

Синтез рРНК
Молекулы рРНК
Старт
Ген
рРНК
Конец

24.

Гены рРНК человека

25.

Процессинг
Созревание РНК
Посттранскрипционная
модификация РНК

26.

Процессинг
1. Кэпирование
3'
5'
5'

27.

Процессинг
1. Кэпирование
Защита 5'-конца
Взаимодействие
с рибосомой
5'- 5'
Кэп
Ф
Ф
Ц
Ф
У
Ф
А

28.

Процессинг
1. Кэпирование
2. Полиаденилирование
5'
3'
Сигнал
полиаденилирования5'
3'
5'
полиА

29.

Строение гена эукариот
Экзоны – области гена, кодирующие белок
П Э И
3'
Э
И
ЭИЭ
И ЭТ
Интроны – некодирующие области гена
5'

30.

Строение гена эукариот
Хромосома длиной 1,5·108 п.н., ~1200 генов
0,5% хромосомы содержит ~6 генов
1 ген, состоящий из 105 п.н.
Регуляторная
Экзоны
область
Интроны

31.

Процессинг
1. Кэпирование
2. Полиаденилирование
3. Сплайсинг
3'
П Э И
Э
И
ЭИЭ
5'
И ЭТ

32.

Процессинг
Созревание РНК
1. Кэпирование
2. Полиаденилирование
3. Сплайсинг

33.

Альтернативный сплайсинг
И
3И4 И 5Т
П 1 И 2
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5

34.

Альтернативный сплайсинг
Ген Slo
35 экзонов
Из них 8 альтернативных
Сколько может быть вариантов мРНК?
8! = 40320
У человека ~ 25000 генов и более
200000 белков

35.

Задача
Известна последовательность нуклеотидов небольшого
участка эукариотического гена.
3' … АЦТТТТГЦТТАТТТГАТЦЦАЦАЦА... 5'
5' … ТГААААЦГААТАААГТАГГТГТГТ… 3'
Оказалось, что по этому участку синтезируется мРНК
следующего состава:
3'
5'
…ААУААЦГААТАААГУАГГУГУГУААААААААААААААААА…
Обозначить концы молекул ДНК. Что можно сказать об этом
участке гена?