Оқулық Алматы, 2014 Әож 577 (075. 8) Кбж 28. 072я73 к 98



жүктеу 1.59 Mb.

бет11/14
Дата22.04.2017
өлшемі1.59 Mb.
түріОқулық
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

Элонгация мен терминация
Эукариоттар  элонгациясы  мен  терминациясы  туралы  мәліметтер  прокариоттарға 
қарағанда  азырақ  мәлімет  бар.  Зерттеулердің  көпшілігі  преинициаторлық  кешеннің 
қалыптасуы  мен  энхансерлер  жэне  сайленсерлерге  бағытталған.  Фосфорилденген  Pol
II ферменті РНҚ-ны синтездейді де, промоторды артында қалдырады (1 1.19-сурет). Сол 
уақытта GTFs промоторда қалады немесе ферменттен диссоциацияланады.
In  vitro
  жағдайында  Pol  II  жалғыз  болған  кезде  элонгацияны  эффективті  түрде 
жүргізбейді.  Осы  жағдайда  ол  минутына  тек  100-300  нуклеотид  синтездей  алады.  Ал 
in  vivo
  жағдайында  бұл  көрсеткіш  1500-2000  нуклеотидті  құрайды.  Айырмашылығы 
транскрипциялық  факторларға  байланысты.  Олардың  біреуі  TFIIF,  преинициаторлық 
кешеннің қалыптасуынан басқа ол элонгацияны қарқындатады. TFIIS деп белгіленетін 
екінші элонгациялық фактор жақсы зерттелген.
Элонгация  бірнеше  жолмен реттеледі.  ДНҚ-ның  РНҚ-полимераза тоқтайтын үзіліс 
тізбектері  болады.  Осы  жерде  элонгация  тоқтайды.  Көптеген  зерттеулер  абортивті 
элонгацияның нақты элонгацияға қарағанда жиірек орын алатынын дәлелдейді. Осыған 
қоса,  элонганция  қалыпты  терминация  нүктесінен  кейін  жалғаса  алады.  Бұл  жағдай
антитерминация деп аталады.
TFIIS элонгация факторларының класы 
қамаудан босату факторлары
 деп аталады.
Олар  РНҚ-полимераза  тоқтағаннан  кейін  процестің  қайта  жүруіне  көмектеседі.
Элонгация  факторларының  үшінші  класына  P-TEF  (оң-транскрипцияның  элонгация
факторы  — 
positive-transcription  elongation factor)
  пен  N-TEF  (теріс-транскрипцияның
элонгация  факторы  — 
negative-transcription  elongation fa cto r
)  белоктары  жатады.  Олар
нақты  өнімдердің  мөлшерін  арттырып,  абортивті  өнімдер  санын  азайтады.  Элонгация
немесе  терминация  сатыларының  белгілі  бір  кезеңінде  TFIIF  Pol  ІІ-ден  диссоциация­
ланады. 
'
Терминация  РНҚ-полимеразаны  тоқтатудан  басталады.  Эукариоттарда  ферментті
токтататын  AAUAAA  консенсусты  тізбегі  бпляпм  Kvn  К і У І   мРНІГ  rAULIUOU  1

Б и охи м и я 
97
ТАТАА
ДН К тізбектері ажырайды 
Ашық ксшсн түзіледі
Қайта пайд алану 
Дефосфорилдену
Т ерм инация
И . 19-СУ РЕТ.  Т ранскрипцияда  орын  алаты н   уақи ғалар  тізбегінің  сызбанүскасы. 
TFIID  (ңұрамында 
TBP  атты  ТАТА-боксымен  байланысатын  белогы  бар)  ТАТА-боқсымен  байланысады.  РНҚ полимераза 11 
жэне  ТҒІІҒ-тан кейін  ТҒІІА  және  ТҒІІВ байланысады.  Пре-инициаторльщ кешен  (ПИК) түзуі үиіін  ТҒІІН 
және  TF1IE байланысады.  Pol II ферментінің  С-ұшының доменін киназалар фосфорильдейді.  Нәтижесінде 
ДНҚ тізбектері  ажыраган  ашық  кешен  түзіледі.  Элонгация  кезінде  Pol  II және  ТҒІІҒ,  сонымен  қатар 
транскрипциялық факторлардың көп бөлігі артта қалады және РНҚ түзіледі. Pol II терминация фазасында 
диссоциацияланады және CTD дефосфорильденеді. Pol ІІ/ТҒІІҒ келесі циклыга багытталады.
1000  нуклеотид  қашықтықта  орналаса  алады.  Терминация  орын  алғаннан  кейін 
транскрипт  босатылады  да,  Pol  II  мен  ДНҚ  ажырайды.  Фосфаттар  фосфатазалар 
көмегімен жойылады және Pol ІІ/ТҒІІҒ кешені келесі транскрипцияны қайта бастайды 
(11.19-сурет).
Пре-инициаторлык кешен 
(ПИК) түзілуі
Pol II жэне CTD-дің 
фосфорилденуі
11.5 Эукариоттар транскрипциясының реттелуі
Соңғы  бөлімде  біз  РНҚ-полимераза  мен  негізгі  транскрипциялық  факторлардан

98
11-ТАРАУ
11.20-СУ PET.  Ашытқылардың  ДНҚ-мен  байланысқан 
TATA-боксымен байланысушы белогыпың (ТВР) моделі. 
ДНҚқаңқасының ТАТА боксы сары, алТАТА негіздері қызыл 
түспен  белгіленген.  Көрші Д Н Қ  тізбектері көгілдір  ашық 
түспен  көрсетілген.  Жасыл  түспен  белгіленген  ТВР  бе­
логы  ДНҚ-ның  кіиіі  орамында  ep-mo-қым  ретінде  отыр 
(Kim,  Ү,  Geiger, J.H.,  Hahn,  S.,  and Sigler,  Р.В. (1993)  Crystal 
structure  o f a  Yeast  TBP/TATA-Box  complex
 / /  
Nature  365,  p. 
512 рұқсатымен қалданган).
тұратын  кешен  эукариоттық  тран­
скрипцияны ң  инициациясын  қалай 
іске  асыратынын  талқыладық.  Бұл 
процесс  барлық  мРНҚ-лар  үшін  бір- 
дей  болады.  Дегенмен,  бұл  кешен 
жалғыз  негізгі  деңгей  деп  аталатын 
транскрипция  деңгейін  ғана  көрсете 
алады.  Кейбір  гендердің  транскрип­
ция  деңгейі  негізгі  деңгейден  бір- 
неше есе жоғарьгболуы  мүмкіи.  Өсы 
айырмашылық 
активторлар 
деп ата­
латын  ген-спецификалық  транскрип- 
циялық  факторларға  байланысты  бо­
лады.  Эукариоттық  ДНҚ-ның  ги- 
стондармен  бірігіп  ориаласатынын 
есіңізге  түсіріңіз.  Д Н Қ  гистондарды 
оте  тығыз  орайды  да,  уақыттың  көп- 
шілігінде 
көпТеген 
промоторлар 
мен  басқа  реттегіш  элементтер  қол- 
жетімсіз болады.
Генетикалык кодтың транскрипциясы:  РНҚ-ның биосинтезі
Энхансср
Промотор
А.
ТАТА 
Иницатор
яшшшяш
Спецнфикалық
транскрнпциялык
фактор
т
ж

1


\
О
РНҚ полимераза Q
I- Д Н Қ -ны ң ілмек түзуі энхансерлерді тран скрн п ц и ялы қ ф акторлар және 
РНҚ
полимеразамен әрекеттесуіне әкеледі.
Энхансерлер  мен сайленсерлер
Прокариоттық транскрипциядан біз энхансерлер мен сайленсерлердің транскрипция- 
лык реттегіш элементтерін жэне сәйкесінше транскрипция деңгейін арттыратынын немесе 
төмендететінін  білеміз.  Олар транскрипциялық инициаторға дейін  жэне  кейін  орналаса 
алады  және  олардың  бағыты  маңызды  емес.  Олар  ген-спецификалық транскрипциялық 
фактор белогы  көмегімен  эсер етеді.  Энхарсерлік элемент пен транскрипциялық фактор 
әрекеттесу үшін ДНҚ-ның бір ұшы қайта бағытта 
ж и ы о ы л ү ы
 
кепек.

Биохимия 
99
ЬИОХИ Ч И Я Л Ы Қ   Б А Й Л А Н Ы С Т А Р  
ГЕНЕТИКА Ж Э Н Е  ЕМДЕУ  ІСІ 
ТҒІІН -  геном ү
h i  
in  коп кызмет етеді
Коггтеген  жылдар  бойы  адамнын  баска 
организмдерге  Караганда  күрделірек  бола- 
Iыны  жэне бул  күрделілік ДНҚ-нын  үлкендігі 
мен 
ген 
санынын 
көптігіне 
негізделген 
болатын.  Адам  геномы  жобасынан  алынган 
мәліметтерге 
сүйенсек 
біз 
гендер 
саны 
бойынша олардан  күрделі емесгтіз. Сонда адам 
мен жүмыр кұртгардың әртүрлі  қүрылымдары 
мен метоболизмдері капай сипатталына алады? 
Енді  зерттеушілерге  белоктарды  кодтайтын 
гендер санын  анықтаудың  орнына  өндірілетін 
белоктардын  әсері  мен  олардын  өндірілуінің 
ретгелуін  зерттеу  кажет.  Эукариотгарда  үш 
РНҚ-полимеразалар  болады  және  олардың 
кейбір суббөліктері ортақ болып келеді. Әр по-
лимеразада суббвліктер мен транскрипциялык 
факторлардың  кайталанбас  ұйымдасуы  бола­
ды.  ТҒІІН транскрипциялык факторы эмбебал 
келеді.  Ол  транскрипция  инициациясын  іске 
асырады,  оның  косымша  циклин  тәуелді 
киназалық  белсенділігі  болады.  Циклиндер
-   клеткалык  циклдың  реттелуіне  катысатын 
белоктар.  ТҒІІН  факторы  транскрипция  мен
клеткалык  циклга  кагысумен  катар  онын
репарациялық белсенділігі болады.
Адамнын 
екі 
генетикалык 
ауруы
ксеродерма 
(xeroderma 
pigmentosum  -  ХР)  жэне  Коккейн  синдромы
-   терінін  күн  сәулесіне  аса  сезімталдыгымен 
ерекшеленеді.  Аурудын  калыптасуына  бір-
неше 
ген 
катысады 
жэне
пиг-ментті
Імымдагы грішскрипиняііын токтауы
RNA
РНК полимераза 11
РНК полимераза II ижырауы 
нсмесе ксрі жүруі
ХР туысыныи 
гране крншшямсн 
байланыскпв 
репарация белостары
Закымнын ТҒПН-пен бағалаиуы, 
ТҒНН-тін хеликазалык бслссн- 
діпігіиін көмсгімек ДНК-ныи 
гаркатыиуы және кажетгі репа- 
рашшлык ферменттін тартылуы
Егер ультракүдгін фотоөнімі 
болса, иукпеогидтің эксцн- 
зиялык репараниясы үшін 
ХР туысынын реларашіяпык 
белоктары мен баска 
факторларды тарту
Егер тотыккан нега болса, 
негіддін эксинзнялык рспа- 
рацнясы үшін гпикозипазалар 
мен баска факторларды тарту
КӨПШІЛЖ  жагдаиды  мутация- 
лардын  эсерінен  репарация- 
лык  фермент  кызметін  атка­
рат ын  ДНҚ-полимеразаларда 
орын  алады.  Дегенмен,  ХР 
жэне  Коккейн  синдромынын
бірнеше 
мутацияларында 
TFIIH белогы дефектті болады. 
Жалпы 
транскрипциядагы 
рөлінен  баска  онын  транс- 
крипциямен 
байланыекан
репарация 
(transcription-cou­
p le d  
repair  -   TCR)
 
процесіне 
катысатын дыгы 
аныкталды.
Суретте  TFIIH  жүмысынын 
моделі 
көрсетілген. 
РНҚ- 
полимераза  ДНҚ-ны  транс­
крипция лайды  жэне  ол  үзік- 
терге  кездескен  кезде  ток- 
тайды. 
Полимераза  босаты- 
лады. 
TFIIH  пен  ХР  туыс- 
тастығынын XPG белогы ДНҚ- 
мен 
байланысады. 
Кейбір 
жұмыстарда  бұл  жұптың  бел- 
гілі бір репарациялык фермент- 
терді  осы  ауданға  тартатыны 
туралы мэліметтер бар.
Транскрипииямен  байланы екан репарация. 
РНК полимераза II зацымды анықтаган кезде ол трансляци­
ям* тоқтатады.  ТҒІІН (ашық күлгін) зақыммен байланысқанша және сәйкес ДНҚ репарциялық ферментті 
таппаганша РНҚ диссоциацияланады немесе тоқтайды (Hanawalt, PC.. DNA repair:  The Bases fo r Cockayne
Syndrome. Nature 405, 415 [2000] көзінен рұқсат бойынша қолданылган).

100 
И-ТАРАУ
Генетикалык кодтың транскрипциясы:  РНҚ-ның биосинтезі
Жауап беру элементтері
Транскрипцияны  реттейтін  кейбір  механизмдерді  олардын  белгілі  бір 
метаболиттік 
факторларға  беретін  жауабына  қарай  сұрыптауға  болады.  Осы 
факторларға  жауап 
беретін  энхансерлер  жауап  беру  элементтері  деп  аталады.  Мысал  ретінде 
жылу-шогы 
элементін  (heat-shock  element  -   HSE),  глюкокортикоидқа  жауап  беру  элементін 
(glucocorticoid-response  element  -   GRE),  металга  жауап  беру  элементін  (metal- 
response element -  MRE) 
жэне 
циклды-АМФ-ке жауап беру элементін (cyclic-AMP- 
response element -  CRE) 
қарастыруға болады. 
*
Жауап беру элементтері қалай жүмыс істейді?
Осы  жауап  беру  элементтерінің  бэрі  белгілі  бір  клеткалық  жағдайлар  кезінде 
синтезделетін  белоктарды  (транскрипциялық  факторлар)  байланыстырады.  Сонымен 
қатар  бұған  қатысты  бірнеше  гендер  активтеледі.  Бұл  оперонға  ұқсамайды,  себебі 
гендер  тізбек  құрамында  байланыспайды  жэне  бір  промотор  бақылауының  астында 
болмайды.  Әртүрлі  промотормен  бакыланатын  бірнеше  генге  транскрипциялык 
факторды байланыстыратын жауап беру элементі  эсер ете алады.
HSE жағдайы, жоғары температураға қатысты,  гендерді  активтейтін  спецификалық 
жылу шогы элементтерінің синтезіне әкеледі. Глюкокортикоидты гормондар стероидты 
рецепторлармен  байланысады.  Байланысқаннан  кейін  ол  GRE-мен  байланысатын 
транскрипциялық  факторға  айналады.  11.4-кестеде  жақсы  зерттелген  жауап  беру 
элементтерікелтірілген. 

  |  
'
Эукариоттык  транскрипцияны  бақылаудың  мысалы  ретінде  біз  циклды-АМФ-ке 
жауап  беру  элементін  толығырақ  қарастырамыз.  Осы  тақырыпқа  жүздеген  зерттеу 
мақалалары арналады жэне осындай элементі бар көптеген гендер ашылды.
11.4-КЕСТЕ
Жауап беру элементтері жэне олардың сипаттамасы
?ап беру
элеменп
CRE
GRE
HSE
Физиологиялық сигнал
A протеинкиназаның 
сАМР-тәуелді активтелуі
Глюкокортикоидтардың бар 
болуы
Жылу шогы
Консенсусты
тізбек
Транскрипциялык 
Массасы
MRE
Кадмийдің бар болуы
TGACGTCA
TGGTACAAA
TGTTCT
CNNGAANNT
CNNG*
CGNCCCGGN
CNC*
фактор
CREB, CREM, ATF1
Глюкокортикоид
рецепторы
HSTF
(қЦа)
43
94
93
N  орнына кез келген нуклеотид орын ала алады
Циклды  АМР  эпинефрин  мен  глюкагон  сияқты  гормондардың  екінші  реттік 
мессенджері  ретінде өндіріледі  (24-тарауды  қара).  сАМР мөлшері артқан  кезде 
сАМР- 
тәуелді  протеинкиназа 
(А  протеинкиназасы)  белсенділігі  өседі.  Бұл  фермент  басқа 
ферменттер  мен  белоктарды  фосфорильдейді  жэне  эдетте  клетканы  катаболиттік 
жолға  алмастырады.  А  протеинкиназа 
циклды-АіМФ-ке  жауап  беру  элементін 
байланыстыратын  белокты (cyclic-AMP-response element binding protein -  CREB) 
фосфорильдейді.  Ол  циклды-АМФ-ке жауап  беру элементімен  байланысады да,  тиісті

Биохимия 
101
гендерді 
активтеиді 
(Биохимиялық 
бай- 
ланыстарды 
қара). 
CREB  негізгі  транс- 
крипциялаушы 
ке- 
шенмен 
тікелей 
әрекеттеспейді, 
де- 
генмен 
активтелу 
үшін  тағы  бір  белок 
қажет. 
CREB-бай- 
ланыстырушы 
бе­
лок  (CREB  binding 
protein  -   СВР)  фос- 
ф о р и л ь д е н г е н н е н  
кейін  CREB-пен  бай­
ланысады  да,  жауап
11.22-СУPET. CREB жэне СВР көмегімен транскрипциянын активациясы.  g  
элеМ вН Т І 
мен 
(а) Фосфорильденбеген CREB CREB-байланыстырушы бепокпен байланыспай-
ды жэне транскрипция жүрмейді.  (э)  CREB-тің фосфорильденуі  CREB жэне
 
прОМОТОр 
ауданының
СБР-діц  байланысуын  қоздырады.  Олар  базальды  кешенмен  (РНК,  полимера-
 
араСЫНДа 
КӨПІр 
түзСДІ
залар  мен  GTF-mep)  байланысады  жэне  транскрипцияны  активтейді  (R.F.
 
( J 1,22-Сурет). 
КөпІр
Weaver, McGraw-Hill. Molecular Biology.  1999 көзінен рұқсатпен алынган).
 
____ ___
қ а л ы п т а с қ а н н а н
кейін  транскрипция  негізгі  деңгейден  көбірек  активтеледі.  СВР  медиатор  немесе  ко- 
активатор деп аталады. Транскрипция тілінде көптеген аббревиатуралар қолданылады
жэне  11.5-кестеде олардың маңыздылары ұсынылған.
СВР  белогы  мен  рЗОО  деп  аталатын  ұқсас  белок  эртүрлі  гормон  сигналдарының 
негізгі көпірі болып табылады (11.23-сурет). цАМР көмегімен жұмыс істейтін бірнеше 
гормон C.REB-тің фосфорильденуі мен CPD-re байланысуын іске асырады. Стероидты 
және тироидты  гормондар,  СВР/рЗОО-бен  байланысу  үшін,  ядродағы  рецепторлармен 
эрекеттеседі. Өсу факторлары мен стресс сигналдарының әсерінен активаторлық белок 

((activating protein  1 -  АР-1)
  мен 
Sap-la
 митогенмен  активтелетін  протеинкиназамен 
(mitogen-activatedprotein kinase - МАРК)
 фосфорилденеді.  Екеуі де СВР-мен байланы­
сады.
Зерттеушілер  белсенді  СВР-дің  деңгейінің  төмендеуін  адамның  бірнеше 
ауруларымен  байланыстырады,  соның  ішінде  Хантингтон  ауруы,  арқа-церебеллярлы 
атаксия  мен  Мартин-Белл  синдромы.  Осы  аурулардың  бэрі  ЦАГ  тринуклеотидті 
қайталама  мөлшерінің  артуына  әкелетін  мутацияларға  байланысты  орын  алады.  Бұл 
қайталама транскрипцияланған  жэне трансляцияланған  кезде  полиглутамин  өндіреді. 
Полиглутамин СВР белогын оқшауландырады да, транскрипция мен ДНҚ репарациясы 
үшін  оның  мөлшері  жеткіліксіз  болады.  ДНҚ  репарациясы  қасиетінің  жоғалуы  ЦАГ 
қайталамаларының  көбеюіне  әкеледі  де,  ауру  келесі  ұрпақтарда  ауырлай  береді.  Бұл 
жағдай генетикалык антисипация деп аталады (11.24-сурет).
CREB (спецификалык
транскрипциялык фактор)
Базальды
кешен
ДНК
CRE
(энхансер)
_
ТАТА
CREB-ті РКА 
фосфорильдейді
Транскрипция
жүрмейді
|-I
Ф
CREB
V
С В Р Я   Б---------- »   Транскрипция
кешен
TATA
жүреді
-  

■ ■
---------------------------------------------------------------------------------------------
1

102 
11-ТАРАУ
Генетикалык кодтың транскрипциясы:  РНҚ-ның биосинтезі
11.5-КЕСТЕ
Гранскрипцияда  қолданылатып  аббревиатуралар
bZIP
CAP
СВР
CRE
CTD
GRE
GTF
HSE
HTH
Негізгі лейцинді ілгек (basic-region 
leucine zipper)
NTD
N-ұшының домені (N-terminal 
domain)
Катаболиттік активтеуші белок (Ca- 
N-TEF  Теріс-транскрипция элонгация
tabolite activator protein)
факторы (negative-transcription 
elongation factor)
Pol II 
РНҚ-полимераза II
CREB-байланыстырушы белок 
(CREB-binding protein)
Циклды-АМР-ке жауап беру элементі  Р-ТЕҒ 
Оң-транскрипция элонгация
(cyclic-AMP-response element)
факторы (posifive-transcription 
elongation factor)
CREB 
Циклды-АМР-ке жауап беру элементін  RPB 
РНҚ-полимераза В (Pol II)
байланыстыратын белок (cAMP- 
response-element binding protein)
CREM  Циклды-АМР-ке жауап беру элементін  RNP 
Рибонуклеотидтік бөлшек
модульдеуші белок (cAMP-response- 
element modulating protein)
С-ұшының домені (С-terminal domain)  snRNP
TAF
Кіші ядролық рибонуклеотидтік 
бөлшек 

TCR-байланысқан фактор (TCR- 
associated factor)
Глюкокортикоидке жауап беру 
элементі (glucocorticoid-response ele­
ment)
Негізгі транскрипциялық фактор (gen-  TATA 
Эукариоттардың консенсусты
промотор элементі 
ТАТА боксымен байланысатын
eral transcription factor)
Жылу шогы элементі (heat-shock ele­
ment)
Спираль-орам-спираль (helix-tum- 
helix)
TBP
TCR
Inr
Инициаторлық элемент (initiator ele­
TF
ment)
MRE
Металга-жауап беру элементі (metal-
TSS
response element)
МАРК
Митогенмен активтелетін протеин
XP
киназа (mitogen-activated protein
kinase)
белок (TATA-box binding protein) 
Транскрипциямен байланысқан 
репарация (transcription-coupled 
repair - TCR)
Транскрипциялық фактор 
(transcription factor)
Транскрипцияньщ старт сайты 
(transcription start site)
Пигменттік ксеродерма (Xerodermo 
pigmentosum)
Өсу факторлары 
Стресс сигналдары
Стерондтар 
Тирондгы гормон дар 
Ретинондтар 
Витамин Д
Лютенндеуші гормон 
Глюкагон 
Вазопресснн 
Адреналин
Геннін
активггелуі
11.23-СУ PET. Ген экспрессиясы на 
C R EB  бай лан ы сты руш ы  белок 
(СВР) ж эне рЗОО  каты еуы н ы и 
бірнеш е ж олы . 
МАРК—митогенмен 
активтелетін протеин киназасы 
болып табылады.  Ол АР-1 жэне Sap- 
1 а транскрипциялық факторларга 
эсер етеді.  Стероидты гормондар 
СВР-мен байланысатын ядролық 
рецепторларга эсер етеді. Басқа гор­
мондар цАМФ каскадын іске қосады.
Нэтижесінде CREB фосфорильденеді 
жэне СВР байланысады (R.F.  Weaver, 
McGraw-Hill. Molecular Biology.  1999 
көзінен рұқсатпен алынган).

Б и охи м и я 
103
Трннуклеопщгік 
д ң қ  
кайталымдары бар локус
кодтайтын 
fit
табеж 
(ЦАГ) п глутамнндерді
(Q) кодтайды
Транскрипция
ДНК
юдгабтып  _ ,____
тіэбек 
СВР транскрипция мен
llllllll!
Аггрегацияланган глутамнндср

Трансляция
ДНК репараииясын реггейді
СВР транскрипция
мен ДНҚ
репарациясын ретгейді
----------------

Трансляция
СВР ссквсстсрлснсді
Артык полиО жиналуы мен 
СВР секвестерленуі
СВР-дін ерігіш 
пулы
СВР-діа qririnrriri 
кеміген пулы
11.24-СУ PET. 
Токсикалық  цикл  тездетіледі.  Полиглутамин  (polyQ)  белоктары  транскрипция  мен 
ДНҚ репарациясына  эсер  ететін  СВР-мен  эрекеттеседі.  Тұйық  циклда  осы  жагдай  тринуклеотпидтік 
ЦАГ  қайталымдарының  генетикалык;  тұрақсыздыгына,  polyQ-дің  артык;  түзілуі,  СВР  функциясымен 
әрекеттесудің артуы мен саны артқан ЦАГ қайталымдарына негізделген  ауытқулардың артуына желе ала­
ды. (Mark Е. Fontini. Anticipating Trouble from Gene Transcription // Science 315,  1800-1801 [2007] рұқсатымен
цолданылган).
11.6 К о д та м а й ты н   Р Н Қ -л а р
Біз назарымызды ДНҚ-дан мРНҚ түзілетін дәстүрлі транскрипцияға бұрдық, бірақ 
біздің  клеткаларымызда  транскрипцияланатын  РНҚ-лардың  көпшілігі  белоктарды 
кодтамайды.  Зерттеушілердің  сенімі  бойынша  РНҚ  транскрипциясының  көпшілігі 
гендердің реттелуіне қажет және жоғары организмдердің күрделілігін жэне ұқсас ДНҚ- 
лары  бар  жоғары  организмдердін  арасындағы  айырмашылықты  түсіндіреді,  Кейбір 
мәліметгер  бойынша  бізде  транскрипцияланатын  РНҚ-лардын  98%-ы  кодтамайтын 
РНҚ (non-coding R N A -ncR N A ) болып табылады. ncRNA-лар көптеген процестермен 
байланысты,  соның  ішінде  транскрипция,  белоктарды  тұрақгандыру  және  олардың 
транслокациясы  бар. 
РНҚ 
типтері  мен  түрлері  күн  санап  өсіп  жатса  да,  зергтеулер 
оның тек екеуіне ғана — микро РН Қ -лар (миРНҢ, micro RNAs - miRNA) жэне кіш і 
интерферлеуші РН Қ -ларға (киРН Қ , small interfering RNA - siRNA) -  бағытгалған.
Микро РНҚ-лар (миРНҚ) деген не?
Микро РНҚ-лардың ұзындығы, шамамен 22 нуклеотидген тұрады жэне олар дайсер 
атты  ферментпен  ұзын,  ілмек  пішінді  РНҚ-дан  алынады  (11.25а-сурет).  Алғашқы 
миРНҚ гендері -  
Ііп-4
 мен 
let-7
 -  
C.elegans
 жұмыр құртында, сәйкесінше,  1993  жэне 
2000 жыпдары табылған. Осының алдында, зергтеушілер бұл гендер тек құрттарға тән 
деп ойлады, бірақ кейін 
let-
 7 генінің көптеген организмдерде кездесетіні анықгалды. 
Қазіргі таңда миРНҚ-лардың жүздеген түрлері белгіпі. Осы миРНҚ-лар спецификалық 
мРНҚ-лармен байланысады да, олардың транскрипцияларын тоқгатады.
Кіші интерферпеуші РНҚ-лар (киРНК) деген не?
киРНҚ-лар,  миРНҚ-лар  сияқты,  дайсер  ферментінің  көмегімен  тұзіледі 
(11.25э-сурет).  Клетка  спецификации  қос  тізбекті  РНҚ-ға  тап  болған  кезде  дайсер 
оларды  ұзындығы  21-25  нуклеотидті  құрайтын  кіші  тізбектерге  бөледі.  Келешекте 
осы тізбектер  РН Қ  интерференциясы  (РНҚи) процесінде  мРНҚ-мен  байланысады

да, оны ыдыратады.  миРНҚ мен  киРНҚ әсерінің айырмашылыктары эзер байқалады, 
бірақ  ол  өте  маңызды.  миРНҚ-лардың  байланысуы  трансляцияны  тоқтатады,  ал 
киРНҚ-лар  мРНҚ-ны  ыдыратады.  РНҚи  -   молекулапық  процесс  жэне  ол  Р Н Қ  
сай лен си н гі механизмінің негізі болып табылады.
РНҚ сайленсингі деген не?
 
'  

-
Жоғары  организмдердің  геномдары  эртүрлі  вирустар  мен  транспозондар
шабуылының нысанасы болып табылады. Болжау бойынша адам геномының  шамасы
жартысы бөтен организмдер шабуылдарының қалдығы бола алады.  Негізінде  біздің
ДНҚ,  антиденелер  сияқты,  бөтен  шабуылшыларға  төтеп  беруі  қажет.  Қазіргі  таада
РНҚ  сайленсингі  эволюциялық  консервативті  процесс  деп  танылуда.  Зерттеушілер
РНҚ  сайленсингінің  организм  денсаупығы  үшін  маңызын  анықтау  барысында
көптеген  эдістерді  қолданды.  Соның  ішінде  миРНҚ  синтездемейтін  тышқандар  да
болды.  Нәтижесінде  осындай  нокаутгы  тышқандарда  жүрек  аурулары  мен  ісіктер 
пайда болды.
Адамға  жасалған  зерттеулер  миРНҚ-ға  негізделген  процестердің  маңызды 
екендігін  көрсетті.  Мысалы,  миРНҚ-101  атты  миРНҚ-лар  синтезделмеген  жағдайда 
гистонды  метилтрансферазаның шамадан тыс экспрессиясы орын алады да,  еркектік 
без  ісігі  асқынып  кетеді.  АИТВ-пен инфекцияланған клеткалар үшін  миРНҚ-лардың 
маңызы  анықгалды.  Осы  клеткаларда  олар  вирустың  таралуын  қадағалайды  жэне 
миРНҚ-лардың  АИТВ-ны  тежейтіні  дэлелденді.  М икро  РНҚ-лар  әртүрлі  жүрек
жағдайларына,  атап  айтқанда,  олар  альфа  жэне  бета  миозиннің  ауыр  тІзбектерінің 
синтезіне эсер етеді.
2006 жылдың соңында Калифониядағы зерттеу тобы киРНҚ-лардың активаторлық
қасиетін  анықгаганы  туралы  жариялады.  Зертгеушілер  адамның  Е-кадгерин  атты
ісік супрессоры  генінің транскрипциясын  РНҚи  көмегімен  тежеп  көрді.  Олар геннің
ДНҚ-сын нысаналайтын синтетикалық РНҚ-ларды іске қосқан кезде ісік супрессоры
мөлшерінің  артқанын  байқады.  Бұл  процесті  РНҚ  активациясы  деп  атады  (РНҚа).
Бұл  процесс  қызығушылық  тудыратын  генге  оң  активаторлық  эсер  етгі  ме?  Әлде
басқа  теннің 
интерференциялануы  арқасында  қызығушылық  туцыратын  геннің
экспрессиясы  артты  ма?  Қазіргі  тацца  осы  сұраққа  нақты  жауап  жоқ.  Бұл  процесс
зерттеушінің  қолында  гендерді  манипуляциялау  жолдарын  ұсынатын  күшті  құрап 
болуы мүмкін.
104 
11-ТАРАУ 
Генетикалык кодтың транскрипциясы:  РНҚ-ның биосинтезі
Кодтамайтын РНҚ

1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14


©emirb.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал