Генетический контроль метаболизма азота, фосфора и ретроградная регуляция Лекция 2 1
Взаимодействие клеток бактерий и млекопитающих Синяя звездочка – потребление глюкозы, GL- гликолиз, РР-пентозофосфатный цикл, ЕТС- цепь переносчиков электронов, зеленые треугольники – патогены бактерий (общий ответ) –красные треугольники (специфический ответ) 2
Основные катаболические и анаболические пути в клетках млекопитающих 3
Регуляция центральных метаболических путей сигнальными путями, прото-онкогенами и супрессорами опухолей Патоген запускает иммунный ответ, воспалительный процесс, формирование эндосом, апоптоз, автофагию. Многие из этих процессов связаны с метаболизмом азота и углерода и их регуляторами. 4
5
Ответ клетки S. cerevisiae на дефицит азота 6
метаболизм азота у дрожжей Saccharomyces cerevisiae 7
Зависимость клеточного цикла от источника азота 8
Система транспорта аминокислот у эукариот 9
Пермеазы соединений азота • GAP 1 – ген кодирует основную пермеазу аминокислот • • (трансцептор), способную транспортировать внутрь клетки большинство разновидностей аминокислот, даже не входящих в состав белков. Специфические переносчики аминокислот и пептидов (гены AGP 1, BAP 2, BAP 3, DIP 5, GNP 1, TAT 2, PTR 2, MUP 1) Bap 2 p, Bap 3 p и Tat 1 p – переносят лейцин, цистеин, аланин и фенилаланин Tat 2 -тирозин и триптофан. Gnp 1 p - глутамин, аспарагин. Dip 5 p – глутамат и аспартат. Mup 1 p - метионин. Agp 1 – пермеаза аминокислот с широкой специфичностью , но с меньшей, чем у Gap 1 p, аффинностью. Ptr 2 p отвечает за транспорт ди- и трипептидов 10
Механизмы азотной катаболитной репрессии • Качество и количество источника азота контролируют транскрипционную активность генов азотного метаболизма (NCR-гены). • «Плохие источники» азота являются индукторами соответствующих генов, например генов катаболизма пролина и аргинина. • NCR - гены, как правило, регулируются системой общего контроля биосинтеза аминокислот ( активатор Gcn 4 p). • Регуляция транскрипции генов, кодирующих некоторые пермеазы аминокислот, осуществляется при помощи SSY 1 -пути, который позволяет клетке чувствовать аминокислотный состав среды. 11
12
13
Схема взаимной регуляции GATA-факторов: активаторов Gln 3 p и Gat 1 p, репрессоров Gzf 3 p и Dal 80 p, а также транскрипции собственных генов GLN 3, GAT 1, DAL 80, GZF 3 и NCR-чувствительных генов в зависимости от типа источника азота в среде (глутамин, аммоний, глутамат, пролин). Ген GLN 3 экспрессируется конститутивно, ген GZF 3 также, но на базальном уровне. В гетеродимере Gzf 3 p/Dal 80 p главную роль играет фактор Dal 80 p. 14
15
Структура GATA-фактора Gln 3 p и регуляция его внутриклеточной локализации Показаны домены транскрипционного активатора Gln 3 p. В зависимости от условий среды Gln 3 p перемещается между цитоплазмой и ядром при участии экспортина Crm lp, который связывается с последовательностью NES (aк 336 -345), и кариоферина Srplp, который взаимодействует с последовательностью NLS (aк 388 -394). Белки Ure 2 p и Tor 1 p распознают аминокислотные последовательности Ure 2 p BD (aк 102 -150) и ТOR BD (aк 600667) соответственно. AD – активирующий домен, расположен в районе 126 -140 ак. ДНК-связывающие домены расположены в районах 306 и 351 ак. 16
17
18
19
Состав комплекса серин-треониновых киназ TOR у дрожжей S. cerevisiae Комплекс TORC 1 TORC 2 Белки, входящие в состав Tor 1 или Tor 2, Lst 8, Tco 89, Tor 2, Avo 1, Avo 2, Avo 3, комплексов Kog 1 Lst 8, Bit 61, Bit 2. Только TORC 1 способен взаимодействовать с рапамицином 20
21
22
Ретроградная регуляция • Внутриклеточная коммуникация между митохондриями и ядром достигается с помощью ретроградной регуляции. • У S. cerevisiae – это RTG путь. 23
• RTG позитивно регулируется белками Rtg 1, Rtg 2, Rtg 3 and Grr 1 и негативно белками Mks 1, Lst 8 и двумя белками 14 -3 -3, Bmh 1/2. • Активация ретроградного сигнала ведет к активации Rtg 1/3, (два basic helix-loop-helix leucine zipper ТФ). Для активации этого комплекса требуется цитоплазматический белок Rtg 2. • Rtg 2 принадлежит к семейству /Hsp 70/sugar kinase superfamily. Этот белок имеет АТФ-связывающий домен. Rtg 2 связывает и инактивирует Mks 1, поэтому активируется Rtg 1/3 и RTG путь. • Когда путь неактивен, Mks 1 диссоциирует от Rtg 2 и связывается с Bmh 1/2, что предотвращает активацию Rtg 1/3. Предполагают, что диссоциация происходит в результате изменения концентрации АТФ. 24
25
Генетический контроль регуляции кислой фосфатазы у дрожжейсахаромицетов Лекция 3 26
Фосфор -один из основных биогенных элементов клетки • В живых организмах фосфор представлен в основном в виде ортофосфата (HPO 4 2 -) • У дрожжей Фн встречается как свободный ион, но большая часть Фн связана в виде фосфолипидов, нуклеотидов, фосфопротеидов и фосфорилированных углеводов. • Избыток Фн накапливается в клетке в виде полифосфатов – линейных полимеров ортофосфорной кислоты. В полифосфатах атомы фосфора связаны ангидридными связями, в результате чего они способны к запасанию энергии и выделению большого ее количества при гидролизе этих связей (Кулаев, 1975). • Фн играет важную роль в поддержании внутриклеточного р. Н. • Фн действует как субстрат и эффектор многих энзимов 27
Внутренние резервы Фн • При снижении концентрации Фн в цитоплазме и в среде уровень его может быть восстановлен за счет внутренних резервов клетки. • 1. АТФ - образуется в результате синтеза аминокислот, нуклеотидов, жирных кислот, функционирования протонной помпы и анаплеротических реакций, таких как цикл Кребса; • 2. Фосфоенолпируват, образующийся при синтезе ароматических аминокислот; • 3. Сахарофосфаты – трегалоза и сахара, образующиеся в ходе глюконеогенеза; • 4. Полифосфаты. 28
Ферменты метаболизма Фн • изозимы кислой фосфатазы (КФ) • транспортные белки – пермеазы с разным сродством к Фн, • щелочные фосфатазы, полифосфатазы и полифосфаткиназы, обеспечивающие расщепление резервных полифосфатов 29
Активность кф 30
Биохимические характеристики КФ дрожжей Гель-фильтрация кф : А – низкая концентрация Ф ( ПЕП), В- ПЕПФО 31
Генетический контроль синтеза кф1 (Pho 3 p) • КФ 1 – структурный ген РНО 3 • Не регулируется фосфатом • мутации, снижающие активность КФ 1, возникают как минимум еще в 6 генах • добавление тиаминпирофосфата – подавляет транскрипцию РНО 3 • Ген РНО 3 клонирован и кодирует белок с молекулярным весом 57 к. Да, на 87% идентичный Pho 5 p 32
Pho 5 p • • Репрессия фосфатом Структурный ген РНО 5 Промотор используется в биотехнологии Структурная часть гена используется в качестве репортерного гена 33
Хромосомная локализация кластера РНО 5 -РНО 3 34
Генетический контроль синтеза КФ 2 и КФ 3 ген Продукт гена Тип регуляции РНО 5 Кф2, 60 к. Да Репрессируется Фн рецессивное РНО 11 Кф3, 56 к. Да Репрессируется Фн рецессивное РНО 84 Пермеазы с высоким сродством к фосфату Репрессируется Фн рецессивное РНО 89 Проявление в гетерозиготе РНО 86 –РНО 91, GTR 1 Пермеазы с Не зависит от низким сродством концентрации Фн к фосфату рецессивное РНО 2 Транскрипционный фактор (Homeobox) Репрессируется Фн рецессивное РНО 4 Транскрипционный фактор (b. HLH) Репрессируется Фн Рецессивное, дом. РНО 80 циклин Репрессируется Фн Рецессивное, дом. РНО 85 Циклин-зависимая Репрессируется Фн рецессивное 35
36
Белки - переносчики фосфата 37
Позитивные регуляторы РНО 5 • РНО 4 • Мутации рецессивные, снижающие активность репрессибельных КФ на среде без фосфата. Мутации pho 4 эпистатируют все другие регуляторные мутации pho, что позволило считать Pho 4 p позитивным активатором РНО 5. Кроме того, в гене РНО 4 возникают доминантные конститутивные мутации - РНО 4 С, которые затрагивают область взаимодействия белка Pho 4 p c Pho 80 p. Ген РНО 4 локализован в VI хромосоме и кодирует небольшой белок 34 к. Да (309 а. к. ), состоящий из N-терминального (1 -109) кислого активирующего и С-терминального основного ДНК-связывающего доменов. N – терминальная часть молекулы содержит последовательность (1 -31), которая необходима для взаимодействия с циклином Pho 80 p, а также область (73 -99), необходимую и достаточную для активации транскрипции. Центральная часть молекулы содержит участки (154 -200) и (200 -218), взаимодействующие с Pho 80 p и Pho 2 p, соответственно. С-терминальная часть молекулы Pho 4 p содержит b. HLH (helix-loop-helix) – мотив, найденный и в других активаторах эукариот. • • 38
1 Superclass: Basic Domains 1. 2 Class: Helix-loop-helix factors (b. HLH) Связываются в виде гомо- или гетеродимеров с E-box CANNTG Представители: Mio. D, Pho 4 p и др. 39
Активность Pho 4 p регулируется на нескольких уровнях: 1. На уровне локализации белка в компартментах. В фосфорилированном состоянии Pho 4 p находится в цитоплазме, в нефосфорилированном - в ядре 2. На уровне фосфорилирования белковой молекулы. Pho 80 p - Pho 85 p фосфорилирует Pho 4 p по пяти Ser в положении 100, 114, 128, 152, 233. Фосфорилирование Ser 114 и Ser 128 - экспорт Pho 4 p из ядра при помощи экспортного рецептора Msn 5 p , Фосфорилирование Ser 152 ингибирует ядерный импорт Pho 4 p, предотвращая связывание с белком - импортером Pse 1 p Фосфорилирование сайта Ser 233 ингибирует связывание Pho 4 p с Pho 2 p. На среде с высокой концентрацией Фн Pho 4 p фосфорилирован по сайтам Ser 114, Ser 128, Ser 233, на среде без фосфата Pho 4 p не фосфорилирован, на промежуточной концентрации фосфата всегда фосфорилирован сайт Ser 233, но не всегда Ser 114, Ser 128. 3. Регуляция Pho 4 может осуществляться на уровне димеризации 4. На уровне стабильности м. РНК PHO 4 40
Pho 2 p - (Bas 2, Grf 10) транскрипционный активатор генов РНО-регулона, с молекулярной массой 83 к. Да. Ген РНО 2 локализован в хромосоме IV, мутации pho 2 приводят к отсутствию экспрессии генов РНО и нарушению споруляции. В N-терминальной области Pho 2 p расположен сигнал ядерной локализации Белок содержит консервативную последовательность «homeobox» , которая участвует в связывании с ДНК , а также кислую и богатую глутамином области, характерные для белков - активаторов транскрипции. Для взаимодействия с Pho 4 p необходима С-терминальная область Pho 2 p Pho 4 p инициирует освобождение промотора РНО 5 от нуклеосом, а Pho 2 p либо дестабилизирует взаимодействие гистон - ДНК, либо обеспечивает их взаимодействие с Pho 4 p Активность Pho 2 p также регулируется фосфорилированием, которое осуществляет циклин-зависимая фосфопротеинкиназа Cdc 28 р и только в фосфо -форме он может взаимодействовать с Pho 4 и активировать РНО 5 41
PHO 81 В гене РНО 81 возникают мутации двух типов – рецессивные, приводящие к отсутствию дерепрессии гена РНО 5, и доминантные мутации, приводящие к конститутивной экспрессии гена РНО 5. в промоторной области идентифицированы сайты связывания для Рho 4 p и Рho 2 p, а также негативная регуляторная последовательность (NRS). Делеция этой области в 4 раза повышает уровень экспрессии РНО 81. В регуляции транскрипции гена РHO 81 участвуют основные регуляторные белки РHO-регулона. Белок Pho 81 p (134 к. Да), в белке была идентифицирована область 80 аминокислот (645 -724 а. к. ), которая достаточна для связывания с циклинкиназным комплексом. Белок Pho 81 преимущественно локализован в ядре, но может находиться и в цитоплазме, и в эндоплазматических мембранах, транспорт этого белка в ядро осуществляется при помощи Pho 80 p. Комплекс Pho 81 p-Pho 80 p-Pho 85 p существует всегда и на среде без фосфата, и на среде с фосфатом, но только на среде без фосфата Pho 81 p способен ингибировать киназу Pho 85 p. Возможна протеолитическая деградация 42
Негативные регуляторы синтеза КФ Pho 85 – циклин-зависимая киназа. Ген РНО 85 локализован в XVI хромосоме, содержит интрон и кодирует белок c молекулярной массой около 35 к. Да. Семейство СDK : Cdc 28 p, Ssn 3 p, Kin 28 p , Pho 85 p, Cak 1 p Pho 80 - В отличие от истинных циклинов Pho 80 p можно отнести к циклинам лишь условно, так как экспрессия гена РНО 80 не меняется в ходе клеточного цикла. в гене РНО 80 были идентифицированы мутации двух типов: рецессивные, приводящие к конститутивному синтезу КФ и полудоминантные мутации со сниженной активностью КФ на среде с фосфатом. Ген РНО 80 (1, 8 т. п. о. ) локализован в хромосоме XV и кодирует белок 293 а. к. 43
44
Плейотропные эффекты Pho 85 Штаммы с мутациями pho 85, как правило, • не растут при 37 С, • имеют нарушенную морфологию клеток, • не способны расти на глицерине и спирте, • накапливают гликоген , • чувствительны к аминогликозидным антибиотикам • Диплоиды, гетерозиготные по мутации pho 85, плохо спорулируют • дыхательно некомпетентны • Следует отметить, что мутации pho 85 приводят к постоянной локализации Pho 4 p в ядре. 45
Циклины CDK Pho 85 Подсемейство Pho 80 • Pho 80 p, Pcl 6 p, Pcl 7 p, Pcl 8 p, Pcl 10 p • Контроль метаболизма, ответ на стресс Подсемейство Pcl 1, 2 • Pcl 1 p, Pcl 2 p, Pcl 5 p, Pcl 9 p, Clg 1 • Клеточный цикл 46
Субстраты циклинов Pho 85 циклин субстрат процесс Pho 80 Pho 4 метаболизм фосфата Pcl 6 Синтез гликогена Pcl 7 Pho 4 Glc 8 - ингибитор фосфатазы Glc 7 Pcl 8 Gsy 2 -гликогенсинтаза Синтез гликогена Pcl 10 Glc 8 - ингибитор фосфатазы Glc 7 Синтез гликогена Pcl 1, Pcl 2 , Pcl 9 Rvs 167 цитоскелет Сlg 1 ? Pcl 5 Gcn 4 Биосинтез аминокислот 47
48
Модель регуляции КФ 49
Расположение нуклеосом в промоторе РНО 5 На экспрессию PHO 5 влияют компоненты комплекса SAGA: Gcn 5 – ацетилтрансфераза гистонов, gcn 5 – изменение нуклеосомной структуры промотора Spt 3 - ослабляет связывание TBP с промотором Мутанты gcn 5 spt 3 – комплекс не собирается мутант ada 2 - задержка ремоделирования хроматина 50
51
52
Регуляторные некодирующие РНК дрожжей 30 марта 2011 г. Савинов В. А. 53
Этапы изучения РНК-сайленсинга • «ко-супрессия» у растений (1990 г. ) • quelling ( «подавление» ) у Neurospora crassa (1996 г. ) • «РНК-интерференция» (RNAi) у C. elegans (1998 г. , 2000 г. ) • регуляция с помощью ми. РНК у C. elegans (2000 -2001 гг. ) РНК-сайленсинг: • посттранскрипционный генный сайленсинг (PTGS) - с участием комплементарных (антисмысловых) молекул РНК, распознающих целевую РНК и образующих с ней дуплексы; • транскрипционный генный сайленсинг (TGS) – с формированием гетерохроматина. Показан для Schizosaccharomyces pombe (Almeida & Allshire, 2005). 54
55
Биогенез ми. РНК 56
TGS у S. pombe Области формирования гетерохроматина: • перицентромерные участки ДНК; • локус типа спаривания. 57
В 2008 году у дрожжей S. pombe выявлены короткие нк. РНК, синтезируемые в промоторе гена fbp 1 при удалении глюкозы из среды (Hirota et al. , 2008). Эти нк. РНК запускают перестройки хроматина в промоторе, необходимые для инициации транскрипции. Показана позитивная регуляция экспрессии, в основе которой лежат процессы, противоположные TGS: РНК-полимераза II синтезирует «смысловую» нк. РНК, которая вызывает раскрытие хроматина в области промотора и активацию транскрипции. 58
Регуляторные некодирующие РНК дрожжей S. cerevisiae У дрожжей S. cerevisiae нет РНК-интерференции!!! … но есть нк. РНК, в том числе ас. РНК. 59
Источники нк. РНК у дрожжей: • Двунаправленная транскрипция – многие промоторы могут запускать транскрипцию в обоих направлениях; выявлено большое количество кластеров нк. РНК (около 250 н. ); большинство таких РНК считывается или начинает считываться в межгенной области между двумя близко расположенными генами; промотор второго гена работает в обоих направлениях; получается «сенс» -нк. РНК для второго гена и «антисенс» нк. РНК для первого гена. • Транскрипция коротких «сенс» -нк. РНК с альтернативных точек инициации выше точки начала синтеза м. РНК. • Транскрипция «сенс» - и «антисенс» -нк. РНК с разных скрытых внутренних точек инициации – регуляция скрытой транскрипции, аналогично альтернативному сплайсингу, может быть механизмом синтеза альтернативных белковых продуктов. Наиболее распространен у дрожжей первый способ синтеза нк. РНК. 60
нк. РНК SRG 1 (SER 3 regulatory gene 1) • ТАТА-бокс для транскрипции SRG 1 (-558) • ТАТА-бокс для м. РНК SER 3 (-108) (Martens et al. , 2004, 2005) • нет гомологии • цис-регуляция • «транскрипционная интерференция» 61
ас. РНК в локусе IME 4 (Initiator of Meiosis 4), кодирующем РНК-метилтрансферазу • ас. РНК гена IME 4 только в гаплоидных клетках • м. РНК только в диплоидах • цис-инактивация • различия по длине • гетеродимер белков a 1/α 2 блокирует старт ас-транскрипции (Hongay et al. , 2006) 62
Идентифицированы ас. РНК для 1555 генов дрожжей Например, обнаружена ас. РНК для гена SPO 22, экспрессия которого специфична для мейоза на ранних этапах. Перед точкой инициации ас-транскрипции в этом локусе расположен участок связывания для фактора Cbf 1, который чувствителен к сигналам о составе среды и вовлечен в регуляцию репликации. Предполагается, что ас-транскрипция запускается в условиях, неблагоприятных для мейоза, т. е. в богатой среде, в результате чего подавляется активность гена SPO 22 и вход в мейоз. Фактор Cbf 1 активирует ас-транскрипцию и подавляет транскрипцию гена SPO 22. (David et al. , 2006) 63
ас. РНК в локусе PHO 84, кодирующем пермеазу с высоким сродством к фосфату • уровень синтеза м. РНК PHO 84 через 10 дней культивирования становится в 20 раз меньше по сравнению с 3 х-дневной стадией • снижение транскрипции м. РНК сопряжено с появлением более длинного астранскрипта • точки старта ас-транскрипции на расстоянии около 20 и 80 н. п. ниже стопкодона гена PHO 84 • ас. РНК накапливалась на фоне мутации rrp 6 • при росте в полной среде (YEPD) в клетках дикого типа ас-транскрипт PHO 84 не синтезируется • уровень м. РНК PHO 84 не снижается в стареющих клетках у мутантов с дефектными гистон-деацетилазами (HDAC) Hda 1, 2, 3 (Camblong et al. , 2007) 64
ас. РНК в локусе PHO 84, кодирующем пермеазу с высоким сродством к фосфату Репрессия гена PHO 84 в стареющих клетках осуществляется по новому для S. cerevisiae механизму TGS, уже описанному ранее у дрожжей S. pombe. Механизм основан на сайленсинге через накопление ас. РНК и РНКиндуцированное деацетилирование гистонов. (Camblong et al. , 2007) (Bird et al. , 2006) 65
66
ас. РНК внутри гена GAL 10, кодирующего УДФ-глюкозо-4 -эпимеразу • два ас-транскрипта, 4000 и 2800 н. • ас-транскрипция запускается в отсутствие галактозы, т. е. в репрессирующих условиях для гена GAL 10 • гены GAL 1 и GAL 10 расположены рядом и разнонаправлены • ас. РНК начинается около 3'-конца GAL 10, проходит через общий промотор GAL 1 -GAL 10 и терминируется внутри гена GAL 1 • фактор Reb 1 связывается с ДНК рядом с точкой инициации ас. РНК • в область кластера привлекается метилтрансфераз Set 2, это приводит к ди- и триметилированию H 3 K 4 в гене GAL 10, триметилированию H 3 K 36 и деацетилированию Н 3 в нуклеосомах по всему локусу • репрессия генов кластера GAL за счет формирования гетерохроматина (TGS) Выявлены 215 сайтов связывания Reb 1 в кодирующих областях по всему геному дрожжей. Эти сайты были выявлены в повторяющихся генах р. РНК и в теломерных областях. Сайт для Reb 1 был обнаружен в 3'-области локуса PHO 84 рядом с точкой инициации ас-транскрипции. (Houseley et al. , 2008) 67
Авторегуляция транскрипции генов биосинтеза гуанидина IMD 2 и урацила URA 2: • при достаточном количестве нуклеотидов используется альтернативный ТАТА-сайт • этот сайт расположен в промоторе немного выше ТАТА, с которого считывается м. РНК в условиях истощения У-нуклеотидов • синтезируются короткие нестабильные нк. РНК • ранний старт транскрипции приводит к синтезу цис-регуляторного элемента (R-бокса) в структуре нк. РНК, который распознается специальными факторами IMD 2: • механизм аттенюации • 2 ТАТА-сайта: ранний «G» и м. РНК-овый «А» , который занимается полимеразой при нехватке ГТФ-зависимая аттенюация открыта для гена PSA 1. Тут регуляция позитивная: ТАТА-бокс «G» расположен ниже и служит для инициаиции м. РНК. Гены URA 8, IMD 3 ADE 12 – другие авторегулируемые гены биосинтеза нуклеотидов, также связанные с короткими нестабильными нк. РНК. (2008 г. ) 68
нк. РНК ZRR 1 против гена ADH 1, кодирующего основную цинк-зависимую алкоголь-дегидрогеназу • активатор Zap 1 связывается с ДНК выше локуса ADH 1 и запускает межгенный синтез нк. РНК ZRR 1 в прямой ориентации • нк. РНК транскрибируется через UAS активатора Rap 1 в промоторе гена ADH 1, тем самым закрывая этот сайт от связывания и выключая ген Такой же механизм регуляции был показан для локуса ADH 3, нк. РНК называется ZRR 2. (Bird et al. , 2006) 69
ас. РНК в локусе PHO 5, кодирующем репрессибельную кислую фосфатазу • единственный известный пример позитивной регуляции с ас. РНК у S. cerevisiae • длина ас. РНК = 2400 н. , превышает размер гена PHO 5 (1400 н. п. ) • ас. РНК синтезируется с 3'-конца гена до точки -950 в промоторе • в репрессирующих условиях, т. е. при высокой концентрации фосфата в среде • вызывает перестройки хроматина в области промотора • в результате перестроек разбираются четыре нуклеосомы, освобождается участок 600 н. п. • эти перестройки усиливают ответ клетки при снижении уровня фосфата в среде (Uhler et al. , 2007) 70
Укороченная РНК и ас. РНК в локусе KCS 1, кодирующем IP 6 -протеинкиназу • сигнал о снижении концентрации фосфата принимает транскрипционный активатор Pho 4 • сигнал об истощении фосфатов передается разновидностью инозитолполифосфатов, IP 7 • ген KCS 1 кодирует киназу, синтезирующую 5 -PP-IP 5 (5 -дифосфомиоинозитол-пентафосфат) • киназа Vip 1 синтезирует другие изомеры IP 7: 4 - или 6 -PP-IP 5 • изомеры IP 7, синтезированные с участием Vip 1, запускают дерепрессию PHO-регулона • сверхпродукция киназы Kcs 1 ослабляет дерепрессию гена PHO 5 • при снижении концентрации фосфата внутри гена KCS 1 инициируются транскрипции двух видов молекул РНК: укороченной смысловой РНК и короткой нк. РНК в обратной ориентации, в результате чего не происходит синтез полноразмерного белка Kcs 1 (Nishizawa et al. , 2008) 71
Укороченная РНК и ас. РНК в локусе KCS 1, кодирующем IP 6 -протеинкиназу • выявлены три предполагаемых внутренних сайта связывания фактора Pho 4 (+406, +1127, +1393), которые распознаются активатором только при снижении фосфатов • один внутренний ATG (+676) • три точки старта транскрипции: -14 – начало полноразмерной м. РНК, +537 - начало укороченного сенс-транскрипта, +237 – точка старта транскрипции ас. РНК в направлении промотора гена KCS 1 72
73
ас. РНК, транскрибируемая с мобильного элемента Ty 1 • транс-регуляция • эти ас. РНК подавляют транскрипцию м. РНК репортерных генов и эндогенной м. РНК других элементов Ty 1 • аналог РНК-интерференции (Berretta et al. , 2008) 74
75
76
77
78
79
80
81
82
Все три статьи на флэшке в папке activator(3) 83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
Скачать презентацию Генетический контроль метаболизма азота фосфора и ретроградная регуляция
27.02_мир РНК_метаболизм азота и фосфора.pptx