Головна
Cоціологія || Гуманітарні науки || Мистецтво та мистецтвознавство || Історія || Медицина || Науки про Землю || Політологія || Право || Психологія || Навчальний процес || Філософія || Езотерика || Екологія || Економіка || Мови та мовознавство
ГоловнаМедицина → генетика
««   ЗМІСТ   »»

ДИФЕРЕНЦІАЛЬНА АКТИВНІСТЬ ГЕНІВ

Диференціальна експресія генів, т. Е. Регуляція їх активності в залежності від сигналів, що надходять ззовні, може відбуватися на рівні будь-якого відомого матричного процесу: реплікації, транскрипції, трансляції, а також в процесі дозрівання іРНК і поліпептидних ланцюгів, що утворюються в результаті трансляції.

Диференціальна реплікація окремих ділянок генетичного матеріалу відома у прокаріотів і еукаріотів. Індукція і подальша реплікація профага X являють собою приклад диференціальної реплікації у бактерій. ампліфікацію екстрахромосомних копій ДНК, що кодує рРНК, спостерігали в ядерцях ооцитів багатьох тварин, а також при мегаспорогенез рослин. Ампліфікація РДНК полягає в тому, що одна з її копій, що містить багаторазові повтори генів, що кодують рРНК, залишає хромосому - область ядерцевого організатора, потім багаторазово реплицируется за механізмом кільця, що котиться. Цим досягається посилений синтез рибосом в ооциті, що забезпечує ранні етапи розвитку після запліднення. Відомо, що сперматозоїд вносить в зиготу тільки ядерний матеріал і перші стадії дроблення аж до гастру- ли забезпечуються цитоплазмой, а отже, і рибосомами яйцеклітини.

У гігантських хромосомах слинних залоз двокрилих спостерігається велика політенізація окремих ділянок хромосом. Саме освіту політенних хромосом вказує на те, що реплікація в різних соматичних клітинах відбувається неоднаково. Про це ж свідчить і порівняння Ретікон - одиниць реплікації різних соматичних клітин. Розміри репліконов в ході диференціювання тканин змінюються.

Диференціальна транскрипція генів в онтогенезі добре помітна при утворенні хромосом типу лампових щіток, петлі яких, що виникають на стадії діплотени, активно транскрибуються, що добре видно на електронно-мікроскопічних препаратах ооцитів амфібій і птахів.

Інший яскравий приклад диференціальної транскрипції пов'язаний з утворенням так званих пуфів, або кілець Бальбіані, в гігантських хромосомах двокрилих. Пуфи - це характерні здуття певних дисків політенних хромосом, які утворюються в результаті локальної де- компактизации в них ДНК, що супроводжується активною транскрипцією, на що вказує інтенсивне включення 3Н-уридину в районі пуфів на препаратах політенних хромосом (рис. 10.3).

Освіта пуфа, або кільця Бальбіані, в політенія на послідовних стадіях розвитку (1-6) личинки хирономус

Мал. 10.3. Освіта пуфа, або кільця Бальбіані, в політенія на послідовних стадіях розвитку (1-6) личинки хирономус

Пуфірованіе тих чи інших дисків характерно для стадії розвитку личинки. Освіта і зникнення пуфів регулює внутрішнє середовище організму відповідно до стадії розвитку. Якщо слинні залози личинки дрозофіли пересаджувати більш молодим або більш старим личинкам, то картина розподілу пуфів змінюється відповідно до тієї, яка характерна для віку реципієнта (рис. 10.4).

Зміна характеру пуфірованія в хромосомі D. melanogaster в результаті пересадок слинних залоз більш молодим личинкам

Мал. 11.4. Зміна характеру пуфірованія в хромосомі D. melanogaster в результаті пересадок слинних залоз більш молодим личинкам: а - гтуфи в 3-й хромосомі личинок різного віку (1-3). Праворуч - номери дисків на цитологічної карті; б - трансплантація слинної залози з більш старої личинки в молоду і порівняння характеру пуфірованія «своїх» і «чужих» хромосом при подальшому розвитку

Одним з важливих регуляторів освіти пуфів і, отже, диференціальної транскрипції генів у комах є стероїдні гормони, зокрема гормон линьки - екдизон.

Зміна структури хроматину, його декомпактізаціі, яка спостерігається при утворенні пуфів, також є одним з умов, що забезпечують диференціальну активність генів.

Диференціальна трансляція, т. Е. Синтез білка тільки на певних іРНК або регуляція синтезу білка на одній і тій же іРНК, показана для РНК-містять бактеріофагів Е. coli, а також при синтезі глобинов на стабільних іРНК без'ядерних ретикулоцитів ссавців. Надлишок геміну стимулює синтез глобина. Гемин інактивує білок, який репресує, т. е. «забороняє» синтез а- і р-ланцюгів глобіну. Деякі фракції тРНК грають роль модуляторів, задають темп трансляції; тРНК-модулятори служать лімітуючим фактором в трансляції, «впізнаючи» будь-якої унікальний кодон іРНК. Гіпотеза модулятора була запропонована на початку 1960-х рр. Г. Стент.

Можливість диференціальної трансляції полягає в існуванні стабільних іРНК, а також на збереженні іРНК в цитоплазмі у вигляді інформосом - комплексу іРНК з білками, відкритого в 1966 р А. С. Спіріним і ін.

Диференціальне дозрівання продуктів транскрипції і трансляції. Дозрівання транскриптов має на увазі модифікацію їх окремих підстав і сплайсинг про-іРНК. Кілька варіантів сплайсингу однієї і тієї ж про-іРНК досліджені для мавпячого вірусу БО 40.

Активність багатьох білків визначається їх посттрансляционной модифікацією - фосфорилюванням, ацетилюванням, а в ряді випадків розщепленням вихідної поліпептидного ланцюга на більш дрібні фрагменти.

Широко поширений механізм регуляції активності ферментів, заснований на приєднання до них молекул-ефекторів. Найчастіше в ролі ефекторів виступають кінцеві продукти ланцюгів біосинтезу, які зв'язуються з першим або з одним з перших ферментів даного метаболічного шляху і пригнічують його активність, тим самим виключаючи всю ланцюг синтезу. це інгібування кінцевим продуктом, завдяки якому регулюються відразу кілька етапів метаболізму. Кінцевий продукт зв'язується з ферментом не в його активному центрі, а в аллостерічному центрі, і така взаємодія індукує зміна (інактивацію) активного центру ферменту.

Таким чином, диференціальна активність генетичного матеріалу може забезпечуватися регуляцією різних рівнів його експресії: від реплікації до ферментативної активності білків, генних продуктів.

  1. Довгастий мозок - вікова анатомія і фізіологія
    Довгастий мозок є продовженням спинного мозку і пов'язує його з встановленими вище відділами головного мозку. Таким положенням визначається його провідникова функція. Через довгастий мозок проходять все висхідні і низхідні шляхи, що зв'язують центри головного і спинного мозку. Висхідні шляху
  2. Довгастий мозок і вароліїв міст. Мозочок і середній мозок, довгастий мозок - нервова система: анатомія, фізіологія, Нейрофармакологія
    В результаті вивчення даного розділу студенти повинні: знати - будову і функції структурних компонентів, що становлять задній мозок (довгастий мозок, міст і мозочок) і середній мозок; вміти описувати будову кори мозочка і порівнювати її з корою великих півкуль; порівнювати зовнішнє і внутрішнє
  3. Домовний період розвитку - вікова фізіологія і психофізіологія
    Доречевой періоду розвитку, який триває від народження і до кінця першого року життя дитини, відводять особливе місце. З самого народження діти включаються в процес спілкування, спочатку використовуючи невербальні способи комунікації, а потім - мова. Оволодіння мовою є важким, але природним
  4. Догляд за хворими з хірургічними захворюваннями нирок, сечовипускання - сестринська справа в хірургії
    Основні питання глави 1. Спостереження за сечовипусканням, його частотою і характером. 2. Взяття сечі для дослідження, напрямок її в лабораторію. 3. Заходи при гострій затримці сечі, виклик рефлексу сечовипускання. Катетеризація сечового міхура; види катетерів; техніка катетеризації м'якими
  5. Дофамін - нервова система: анатомія, фізіологія, Нейрофармакологія
    дофамін - катехоламін, що є попередником НА в загальній для катехоламінів ланцюжку біосинтезу (див. рис. 9.11). Дофамінергічні нейрони не містять фермент дофамін-р-гідроксилази, і тому в них не синтезується НА. Дофамін зустрічається в організмі в якості медіатора майже виключно в межах ЦНС
  6. Дизонтогенез і його типи - вікова фізіологія і психофізіологія
    Дизонтогенез - порушення індивідуального розвитку організму в пренатальному і ранньому постнатальному онтогенезі. Термін «дізонтогеніі» вперше взнавств німецьким антропологом і анатомом Г. Швальбе (1927) для позначення відхилення внутрішньоутробного формування структур організму від нормального
  7. Дисахариди - фізіологія харчування
    Дисахариди в процесі гідролізу розщеплюються на дві молекули моносахаридів. сахароза - один з найпоширеніших вуглеводів, розщеплюється в кишечнику на глюкозу і фруктозу. Основними постачальниками сахарози служать цукор, кондитерські вироби, варення, морозиво, солодкі напої, а також деякі овочі
  8. Диференційно-діагностичні ознаки хронічних пульпітів - стоматологія. Ендодонтія
    Диференціальний діагноз хронічних пульпітів проводиться між ними, з карієсом дентину, некрозом (гангреною) пульпи, хронічним апікальним періодонтитом. Полін ясна диференціюють з розростанням м'яких тканин, що походить із періодонта. Загальною ознакою для них є наявність каріозної порожнини
© 2014-2021  ibib.ltd.ua