Лекція № 11 ТЕМА: Експресія генів Е у евкаріотів 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. План: Регуляція експресії генів у евкаріот одним білкомрегулятором Конденсація гетерохроматину. Регуляція транскрипції гормонами Регуляція активності генів на рівні комплексу ДНК з білками хроматину Інактивація Х-хромосоми Ефект положення мозаїчного типу у дрозофіли. Метилювання ДНК
1. Регуляція експресії багатьох генів евкаріот одним білком-регулятором Ген 5’ 3’ м. РНК Ключовий білок-регулятор генної активності Ген а включений Ген b включений Ген c виключений Ген d включений Синтез білка заблоковано Білок а Білок b Білок d
2. Пряме наслідування стану експресії гену в ході реплікації ДНК
3. Наслідування конденсованої неактивної Х-хромосоми у самиць ссавців Хб Хм Клітина раннього ембріона Рівновірогідна конденсація любої з двох Х-хромосом Хб Хм Пряме наслідування інактивованої хромосоми У цьому клоні активні тільки Хм У цьому клоні активні тільки Хб Клональне наслідування інактивованої Х-хромосоми в клітинах жіночого організму
4. Ефект положення мозаїчного типу у дрозофіли
5. Метилювання ДНК CH 3 │ метилювання │ ACGTATCGT TGCATAGCA │ CH 3 │ ACGTATCGT реплікація TGCATAGCA CH 3 │ │ метилювання CH 3 ACGTATCGT TGCATAGCA │ │ CH 3
5. Метилювання ДНК
5. Метилювання ДНК М’язова клітина виділяли У метильованому виді Тканиноспецифічний ген виділяли транскрипція У неметильованому виді актин фібробласт Транскрипція Немає на низькому транскрипції рівні
5. Метилювання ДНК -O O P -O O NH 2 N O H H HO H HH метилцитозін O -O P O HN O H H HO H HH тимін CH 3
6. Комбінаційна регуляція активності гену Ембріональна клітина Індукція регуляторного білка Поділ клітини Ліва сторона Права сторона 1 Клітина А Клітина В Індукція регуляторного білка 1 або 2 2 1 3 Клітина С Клітина D 1 2 3 Клітина F Клітина E Індукція регуляторного білка 4 або 5 2 Клітини: G Клітини: 4 2 5 H 4 3 3 I Ці клітини формують ногу 5 J 1 4 K 2 1 2 5 L 3 1 4 5 M N Ці клітини формують антену
7. Перебудова послідовності ДНК, що приводить до включення та виключення генів у бактерії Salmonella
Нестабільний початковий стан Ген білка-репресора фага-лямбда ген cro-репресора 8. Переключення генів Репресор фага λ блокує синтез cro-білка cro-білок блокує синтез репресора фага λ Регуляторна система, яка визначає поведінку бактеріофага лямбда в хазяйських клітинах Е. coli. Стабільний стан 1: синтезується тільки репресор фага λ Синтез croбілка заблоковано Стабільний стан 2: синтезується тільки cro-білок Синтез репресора фага λ заблоковано
Два головних білка-регулятора сприяють молекулярному переключению у евкаріот (на прикладі дрозофіли)