О патологической анатомии

В противоположность этому, гены ферментов, работающих на разных ступенях одного метаболического пути, разрознены и находятся на разных хромосомах, хотя их аналоги, кодирующие лизосомальные и митохондриальные ферменты, тоже собраны в кластеры. Точно также гены субъединиц сложных белков могут локализоваться на разных хромосомах.

Все клетки человека, снабженные ядрами, обладают иден­тичным набором генов. Несмотря на это, экспрессия (выраже­ние, функция) генов варьирует очень широко. В дополнение к функции начальных и цепных терминальных кодонов зоны каждого гена и соседней ДНК играют важную роль в регуляции транскрипции и, следовательно, синтеза каждого белка. Мессенджерная РНК транскрибируется в направлении от 5' к 3', и поэтому начало гена располагается ближе к концу 3' матричной нити ДНК (схема 8.4).

Последовательность ДНК, расположенная против хода транскрипции (см. схему 8.4) и нужная для распознавания ее белками, называется промотором (не путать с веществами-про­моторами опухолевой трансформации, см. главу 7). Промоторы участвуют в связывании РНК-полимеразы с воспринимающей нитью ДНК. Они варьируют в порядке расположения своих последовательностей. В настоящее время обнаружены несколь­ко промоторспецифичных факторов транскрипции, которые связываются с определенными промоторами и активируют транскрипцию. Активность многих промоторов изменяется с помощью усилителей транскрипции — энхансоров, представляю­щих собой отдельные регуляторные элементы. Энхансор должен располагаться на той же молекуле ДНК, по ходу или против хода транскрипции, и может достигать длины 1000 bp. Некото­рые энхансоры тканеспецифичны, в то время как другие опос­редуют транскрипционные ответы нескольких генов не на тканеспецифичном уровне, например при синтезе стероидных гор­монов.


144

Первоначальный нуклеотид некодирующего лидера мРНК (лидер — это нетранслируемая последовательность на 5'-конце мРНК, предшествующая инициирующему кодону) представляет собой пурин. А первой аминокислотой в полипептидной цепи, как правило, является метионин, хотя при последующем процессинге он может быть удален. На конце гена последователь­ность ААТААА является сигнальной для конца поли-А, облегча­ющего транспорт в цитоплазму, а терминальный кодон обеспе­чивает сигнал для распада РНК-полимеразы. Процессинг мРНК тоже регулируется. Например, ген кальцитонина кодирует пред­шественника этого гормона, но при альтернативном сплайсинге вырабатывается другой генозависимый нейропептид кальцито­нина. Механизм контроля за таким альтернативным сплайсин­гом неясен точно так же, как роль метилирования ДНК. Отсут­ствие метилирования цитозиновых оснований на конце 5' ос­татков гуанина в ДНК соответствует активной генной экспрес­сии и наоборот. Однако остается неясным, обеспечивает ли такое метилирование регуляцию или является просто вторич­ным признаком.


145


назад далее