Белок биосинтезінің молекулалық механизмдері.
18.1.Прокариот гендерінің экспрессиялы реттелуі.Оперон құрылысы.Триптофан құрылысы. Гендердің тізбектелініп орналасуы бір ғана реттеуші орталықтың көмегімен, барлық үш құрылымды гендерді экспрессиялы реттеуге көмектеседі, үш құрылымды гендер туралы хабар РНҚ-ның бір молекуласында жазылынған. Бұл процесс полицистронды м-РНҚ деп аталынады. Полицистронды м-РНҚ тек прокариоттарға ғана тән.
Реттеуші орталықтың құрылысы. Реттеуші орталық құрамына ген кіреді және әруақытта жұмыс халінде болады және экспрессия спецификалық реттелуге ұшырамайды, сондықтан конститутивті деп аталынады. Бұл геннің өнімі – ақуыз - репрессор. Ақуыз - репрессор 4 субьбірлікті молекула.
Конститутивті геном және құрылымды гендер арасында оперативті локус немесе оператор және промотор болады.
Оператор – бұл ДНҚ бөлігі, ұзындығы 27 жұп негізді. Промотор, оператор және құрылымды гендер қосындысы оперон деп аталады.
Прокариоттарда гендердің реттелуінің 2-і типі белгілі: позитивті және негативті. Негативті бір ізділікті реттелу: конститутивті ген әруақытта белок – репрессорды түзіп отырады. Бұл репрессор лактоза жоқ кещде операторға отырып РНҚ-а полимеразаның промоторға қосылуына кедергі жасайды. Бұл кезде полицистронды м-РНҚ- ның синтезі жүрмейді. Егер клеткаға индуктор (лактоза) енсе, ол репрессормен қосылып, оның конформациясын өзгертіп, операторды босатады.
|
|
|
Бос оператор – бұл сигнал, яғни РНҚ полимеразаның промоторға қосылуына көмектеседі, және полицистронды м-РНҚ транскрипциясы басталады. РНҚ полимеразаның промотормен қосылуының міндетті жағдайын қолдаушы, циклді АМФ және катаболитті гендердің белсенді ақуыздарының болуы. Прокариоттарда м-РНҚ- синтезі аяқталынбай жатып, ақуыз синтезі басталынады, және лактоза өзіндік ыдырайды. Лактоза концентрациясы төмендегенде репрессор босаңсып, оператормен қосылып м-РНҚ синтезіне бөгет жасайды. Мұндай оперон типі индуцибельді деп аталады.
Оперонның басқа варианты – соңғы өнімдер реакциясының реттелуі (эффектор) болып табылады. Бұл кезде реттеуші-ген белсенсіз ақуыз-репрессор синтезін анықтайды.Соңғы өнімдер реакциясы белсенсіз репрессормен байланысып, оларды белсенді халге алып келеді. Репрессор оператормен байланысып құрылымдық гендердің транскрипциясын бөгейді және бұл процесс эффектор концентрациясы төмендегенге дейін жүреді. Содан кейін эффектор репрессордан ажырап, репрессор төмендеп оперон жұмысы жаңарады. Оперонның мұндей типі репрессивті деп аталынады, мысалы: триптофан метаболизмінің реттелуі осылай жүреді. Прокариоттарда гендердің экспрессиялы реттелуі транскрипция деңгейінде өтеді.
|
|
|
18.2.Мутациялық хромосоманың жіктелуі.Хромасомалық мутацияның құрылысы. Делеция.Инверсия.Транслокация.Дупликация. Хромосомалық мутация гендік мутацияға ұқсас болады. Мұнда тек бірнеше нуклеотидтер ғана емес, бірнеше гендерді қосып алатың әлдекайда үлкен үлескі өзгерістерге ұшырайтындығымен ғана ерекшеленеді. Гендердің хромосомада дұрыс орналасуын әліпбидегі әріптер түрінде көзге елестетейік, мұндағы әрбір әріп ген бөлігіне немесе тұтас қалпына сәйкес келеді: АБВГДЕ. Осы мысал бойынша мутацияның түрліше типтері қалай болатынын көрнекі көрсетейік:
Бөліну (делеция) - тапшылық. Хромосоманың қандай болса да бір үлескісінің жоғалуы. Мысалы: АВГЕ - қос делеция, Б және Д үзіктерінің шығып калуы. Делеция — хромосома ішіндегі өзгерістердің бір түрі, мұнда генетикалық материалдың бір бөлекшегі түсіп қалады. Делецияның өлшемі әр түрлі болады — бір-екі нуклеотидтен бірнеше ген үзінділеріне дейін.
|
|
|
Дупликация - үлескінің еселенуі. Мысалы: АББВГДЕ.
Инверсия (орын ауыстыру, төңкерілу) - үлескінің 180°-қа төңкеруі. Мысалы: АДГВБЕ.
Транслокация - сәйкес емес екі хромосомалар арасындағы үлескілердің алмасуы. Мысалы: AESYLE.
Хромосомалар қайта орналасуының барлығы міндетті түрде фенотипті өзгертеді, алайда олар нүктелі мутациядан анағұрлым сирек кездеседі. Олардың жиынтықты болуы, яғни делецияны да, транслокацияны да өзінде қамтуы мүмкін. Бұған шимпанзе мен адамның бірінші жұп хромосомасы мысал бола алады.Мейоз кезінде бөлінген шүйке жібі үзілген кезде геномды мутация болады. Соның нәтижесінде хромосома санына тән емес гаметалар түзіледі. Егер олар ұрықтануға қатысса, хромосомалар саны өзгерген зигота пайда болады. Бұлар да үш тип тармаққа бөлінеді.
|
|
|
18.3.Хромосомадағы ДНК ұйымдасуы.Гистонды және гистонсыз ақуыздар.Эухроматин.Гетерохроматин. Белок пен РНҚ мөлшері ДНҚ-мен салыстырмалы берілген (Ю.С.Ченцов бойынша). Хроматин кеңістікте құрылымдық жағынан жіп тәрізді болып келеді, ДНҚ- дан және оған ассоциацияланған гистондардан тұратын дезоксирибонуклеопротеидті (ДНП) молекулалар комплексі. Осыған байланысты хроматинді нуклеогистон деп те атау қалыптасқан. Дәлірек айтканда, гистондардың ДНҚ-ға ассоциациялануының аркасында, сондай-ақ ДНҚ мен гистондардың сандық жағынан бірдей мөлшерде болса өте тұрақсыз, өзгергіш нуклео-гистонды комплекс түзіледі. Бұл жіп тәрізді ДНП фибриллдері, яғни элементарлы хромосомалық немесе хромотиндік жіпшелер болып табылады, оның жуандығы ДНҚ-ның құрылымдық деңгейіне тәуелді түрде 10- ман 30 нм-ге дейін ауытқиды. ДНП фибриллдері ДНП-ның жоғары дәрежелі құрылымын түзе отырып, митотикалық хромосомаға дейін қосымша тығыздала алады. Кейбір гистондық емес белоктардың қызметі хроматиннің жоғары дәрежелі тығыздалуын түзумен аяқталады.
Эухроматин және гетерохроматин Көптеген зерттеушілердің зерттеуі бойынша интерфазалық ядродағы хроматиннің конденсациясының құрылымдық жағдайы эртүрлі мөлшерде анықталуы мүмкін. Үдемелі бөлінетін және аз маманданған клеткалардың ядросының диффуздық құрылымы бар, онда тығыздалған хроматиннің жіңішке перифериялық қимасынан баска аз мөлшерде кішкентай хромоцентрлер кездеседі. Ал ядроның негізгі бөлігі диффузды және тығыздалмаған хроматинмен жабылған. Екінші жағынан жоғары маманданған клеткаларда немесе өзінің тіршілік циклін аяктап жаткан клеткаларда тығыз орналаскан хроматин көлемді болып олардың щеткі кабаты үлкен хромоцентрлер түрінде берілген, Мұндай құрылым, мысалы, нормобластардың ядросында, жетілген лейкоциттердің ядросында кездеседі. Бұл екі мысал жалпы ережені бейнелей ашады; ядрода тығыздалған хроматиннің мөлшері көп болған сайын, ядроның метаболизімінің белсенділігі төмен екендігі байкалады. Белсенді емес кезінде ядрода хроматиннің прогрессивті тығыздалуы жүреді және керісінше, ядроның белсенді кезінде диффузды хроматиннің мөлшері көбейеді. Бірак метаболизмнің белсенді кезінде тығыздалған хроматиннің кез- келген бөлігі диффузды формаға өте алмайды. Тіптен 30-шы жылдардың бас кезінде Э. Гейтц интерфазалық ядроларда тығыз хроматиннің тұрақты бөлімдері болатын байкаған. Тығыз хроматиннің тұраты бөлімдерінің болуы үлпалардың дифференциациялану деңгейіне немесе клеткалардың функционалды белсенділігіне байланысты емес. Мұндай бөлімдер гетерохроматин деген атқа ие болды.
Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 1; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!