Лекция: Регуляция работы генов у эукариот
Схема регуляции транскрипции у эукариот разработана Г. П. Георгиевым (1972) (рис. 5.3). Принцип регуляции (обратная связь) сохраняется, но механизмы ее более сложные. Единица транскрипции у эукариот называется транскриптоном.Онсостоит из неинформативной (акцепторной) и информативной (структурной) зон. Неинформативная зонаначинается с промотора,за которым следуют группа генов-операторов. Информативная зонаобразована одним структурным геном, разделенным на экзоны (информативные участки) и интроны (неинформативные участки). Заканчивается транскриптон терминатором.Т.о. в состав трантсриптона входят промотор, гены-операторы,
Рис. 5.3. Схема регуляции экспрессии генов у эукариот. Гены эукариот имеют прерывистую структуру (кодирующий фрагмент – экзон, некодирующий фрагмент – интрон) и кодируют только один белок!
структурный ген и терминатор.Работу транскриптона регулирует несколько генов-регуляторов, дающих информацию для синтеза нескольких белков-репрессоров. Индукторами в клетках эукариот являются сложные молекулы (например, гормоны), для расщепления которых требуется несколько ферментов (многоступенчатые реакции).
Когда индукторы освобождают гены-операторы от белков-репрессоров, РНК-полимераза разрывает водородные связи между двумя цепочками ДНК транскриптона и по правилу комплементарности на нем сначала синтезируется большая молекула проинформационной РНК,списывающая информацию как с информативной, так и с неинформативной зон. В дальнейшем в ядре клетки происходит процессинг — разрушение неинформативной части РНК. Молекула иРНК формируется посредством сплайсинга(сплавления) отдельных фрагментов ферментами лигазами.Далее иРНК выходит из ядра, идет в рибосомы, где и происходит синтез белка-фермента, необходимого для расщепления индукторов. Включение и выключение транскриптона происходит принципиально так же, как и оперона.
Таким образом, по химической организации наследственного материала эукариот и прокариот клетки принципиально не отличаются друг от друга. Генетический материал у них представлен ДНК. Общим для них является генетический код. Принципиально одинаковым образом у про- и эукариот осуществляется использование наследственной информации, хранящейся в ДНК.