3) У эукариот существует одновременное групповое подавление активности генов во всем ядре, в целой хромосоме, или в большом ее участке. Такая групповая репрессия генов осуществляется в значительной мере гистонами-белками, входящими в состав эукариотических хромосом. Примером групповой регуляции активности генов - это полное прекращение транскрипции всех генов при сперматогенезе.
4) Существует система регуляции с помощью стероидных гормонов. Последние связываются со специальными белками - рецепторами, расположенными в мембранах клеток - мишеней. Синтез белков - рецепторов контролируется геном тестикулярной феминизации Х - хромосомы. Такой комплекс обеспечивает активацию определенного гена.
5) Транскрипция и трансляция у эукариот разобщены (у прокариот - сопряжены). Синтез и-РНК происходит в ядре, а белков - на рибосоме. Без гормонального сигнала, которые и-РНК остаются не транслированными.
Примером сложной экспрессии генов может служить генный контроль синтеза гемоглобинов у человека. Известно, что гемоглобин является сложным белком четвертичной структуры. Он состоит из четырех полипептидных цепей. Каждая цепь контролируется определенным генным локусом.
Вид Hb |
Полипептидные цепи |
Генные локусы |
HbА HbА2 HbF Hbs |
2α, 2β 2α, 2σ 2α, 2γ 2α, β, β6-вал |
αА, βА αА, σА2 αА, γF αА, βА' |
НвА и НвА2 относятся к нормальным гемоглобинам человека. В эритроцитах плода около 80% гемоглобина падает на форму НвF, его молекула состоит из двух цепей α
и двух цепей γ
. У больных серповидноклеточной анемией имеется особый гемоглобин НВS, который отличается от нормального НвА тем, что у него в одной β
цепи в 6-ом положении глутаминовая кислота заменена валином (а в гемоглобине НвC-лизином).
Четыре типа гемоглобинов контролируются отдельными генами:
- локус αАопределяет формирование α
цепей в течение всей жизни у всех четырех гемоглобинов;
- локус βАконтролирует формирование β
цепей только в НвА после рождения;
- локус γ
Fопределяет синтез γ цепи в гемоглобине НвF в течение внутриутробной жизни;
- локус σА2определяет синтез σ
цепей в гемоглобине НвА2 в течение всей жизни после рождения.
Локусы αА, βА, σА2, γ
Fтесно сцеплены в хромосоме. Все четыре указанных генов - структурные. В их действии имеется сложная экспрессия, благодаря чему возникают четыре типа гемоглобинов.
Экспрессия генов βА
, σА2
находится под влиянием генов-регуляторов. У взрослого человека происходит замена Нв
Fплода на НвА
, НвА2
.
При этом происходит репрессия гена γ
Fи включение гена βА
. Взаимодействие генов αА, βА, σА2
определяет развитие нормального гемоглобина и является примером межгенного взаимодействия.
При формировании гемоглобина серповидноклеточной анемии наблюдается межаллельное взаимодействие аллели βАи ее патологической аллели.
Вышеизложенные данные позволили сформулировать современную теорию гена
Прочие статьи:
Как происходит обмен веществ и энергией в живой клетке? Чем он отличается
от обменных процессов в неживой природе?
Обмен веществ (метаболизм) — это совокупность изменений и превращений вещества и энергии в организмах, обеспечивающих их рост, развитие, жизнедеятельность, самовоспроизведение и самосохранение. Процесс метаболизма — это непрерывно протека ...
Типы донорных клеток
В зависимости от состояния F-фактора и его положения в клетке различают три типа донорных клеток - F+, Hfr и F'.
В клетках первого типа F-фактор находится в свободном состоянии. При скрещивании их с реципиентными клетками происходит пере ...
Приложения
Рис.1. Система пяти царств Уиттекера
Рис.2. Отличительные признаки основных царств природы ...