Структура гена у эу-. Кластерный принцип распол-я генов

Ген – уч-к мол-лы ДНК, несущий инф-ю о первичной стр-ре одного опред-го белка, мол-лы тРНК, рРНК и выполн одну регуляторную ф-цию.

Ген эу-, как и прокариот сост из 3 осн стр-ных частей:

I. Регуляторная часть – отвеч за вкл и выкл гена ругулир его работу (под работай поним его участие в трансккрипции).

II. Кодирующая часть – несет инф-ю о 1ой стр-ре белка, тРНК, рРНК.

III. Терминирующая мчасть – отв за оконч транскрипции.

Регуляторная части гена (РЧГ). Основ эл-тами РЧГ явл:

1. Промотор (Р) – актив-я последов-ть ДНК, обмен спецефич узнования и связывания мол-лы фер-та РНК полимеразы. (обеспеч – транскрипцию). Р расп-ся в непосредственной близости от кодир части и захват-т начальные ее уч-ки (до 70п.н.)

2. Энхансер (En) – актив последов-ть ДНК, усилив-я пр-с транскрипции. (to enhance – усиливать).

3. Сайленсер (Si) – акт посл-ть ДНК, ослаб-щая процесс транскрипции. (to silence – ослаблять, глушить).

В отлич от Р, En и Si могут расп-ся за 1000 пар нукл (п.н.) от кодир части, как выше, так и ниже точки начала транскрипции. Они могут расп-ся в кодир ч гена, входя в сост интронов.

Иссл-но более 250 Р-ов разл генов дрозоф. Установ, что все они им различ нуклеот состав и различ последов-ть расп-я нуклеотидов.

Однако было выявлено 4 уч-ка, общих для всех Р, расп-х на опред расст-и от точки начало транскрипции.

Обобщ стр-ра Р эукариот:

дл от -120 до +70

-120 -100 -60 -25 +1 кодир ч. г. +70

––––––

GC ––––GC ––––––CAAT––––––––TATAAA –––––|––––––––––

+1 – точка начала транскрипции

-25 ТАТА – бох – послед-ть Хогнесса, опред точку начала транскрипции

-60 СААТ – регул-я полед-ть, кот первонач связ-е РНК-полимеразы с Р.

-100 – GC – послед-ти, выполн вспомог ф-и.

Кодирующая часть гена (КЧГ). В 1977 амер уч Ричард Робертс и Ф. Шарп установ, что КЧГ у эукариот им-т экзонно-интроное стр-е. (нобел прем 1993).

Экзоны – уч-ки КЧГ, несущие ген-ю инф-ю.

Интроны – уч-ки КЧГ, не несущ ген инф-ю.

По мере возрост-я ур-ня организации эукар-х организмов доля генов, им-х экз-интр стр-е, возраст (увелич-ся), что свидет-т о прогрессивном хар-ре такого стр-я генов.

Доля генов, им-х экз-инт стр-е:

-дрожжи 5%

-дрозофилла 83%

- млекоп 94%

Число внутригенной локализ-и интронов специф-но для разн генов.

Общ длина интронов превыш дл экз-в и может сост до 90% КЧГ.

Дл интронов варьирует в пределах неск десятков или неск тысяч п.н. Мах – 100000 п.н. у позв жив дл 0,5 – 1000 п.н.

Дл экзонов варьир в пред 50 – 600 п.н., у позв 150 – 200 п.н.

Нуклеот послед-ти в экзонах более консервативны, чем в интронах => интроны эволюционируют быстрее.

Терминирующая часть генов (ТЧГ). Обр-на особыми нуклеотид-ми послед-мя – терминаторами.

Основу этих послед-ей сост – полиндромы (- уч мол-лы ДНК, кот сост из послед-ей нуклеотидов, прочитывающихся одинаково в общих цепях, но в противопол направ-х и облад зеркальной симм-ей 2-го порядка.

––––> направ чтения

u cmV2LnhtbEyPwU7DMBBE70j8g7VIvVGbVk4gxKlKJcSZtpfenHhJIuJ1iN02/D3LCY6reZp5W25m P4gLTrEPZOBhqUAgNcH11Bo4Hl7vH0HEZMnZIRAa+MYIm+r2prSFC1d6x8s+tYJLKBbWQJfSWEgZ mw69jcswInH2ESZvE59TK91kr1zuB7lSKpPe9sQLnR1x12HzuT97A4c3r+Y69Tukr1xtTy86o5M2 ZnE3b59BJJzTHwy/+qwOFTvV4UwuisFAvlozaeBJg+A4z/iRmjGtNMiqlP/9qx8AAAD//wMAUEsB Ai0AFAAGAAgAAAAhALaDOJL+AAAA4QEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVz XS54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAOP0h/9YAAACUAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAvAQAAX3JlbHMv LnJlbHNQSwECLQAUAAYACAAAACEAeIR9xPQBAADoAwAADgAAAAAAAAAAAAAAAAAuAgAAZHJzL2Uy b0RvYy54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEA+XF/pNoAAAAHAQAADwAAAAAAAAAAAAAAAABOBAAAZHJz L2Rvd25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAAAFUFAAAAAA== " strokecolor="black [3200]" strokeweight=".5pt"> 5’ ЦГЦТ АГЦГ 3’ ось симметрии

––––––––––––––––

––––––––––––––––

3’ ГЦГА ТЦГЦ 5’

<–––– напр чтения

Нуклеотид-е последов-ти образ-е полиндрромы, спос замен-ся сами на себя, образуя крестообразные стр-ры в ДНК и «шпильки» в РНК.

Полиндр прежде чем быть узнанной РНК-полимеразой считывается в ходе транскрипции и вход в сост-в первичн-х траснкриптов. Это позволило изучить нуклеот состав, в кот Г:::У пары обесп высокую прочн крестообр стр-р и «шпилек».

2 типа терминаторов: 1) ρ – независ

2) ρ – зависимые – треб для своей работы ρ-белки. М = 46 кДж, кот приним уч-е в отсоед РНК от ДНК.