Учебно-методический комплекс дисциплины СД. Ф.15, СД.15 Молекулярная биология (стр. 7 )

Мобильные элементы генома - последовательности ДНК, способные перемещаться внутри генома живых организмов.

Мультигенное семейство, семейство генов – набор структурно и функционально тесно взаимосвязанных генов, происходящих от одного предкового гена путем дупликаций или мутационного процесса. Могут быть кластеризованы на одной и той же хромосоме (например, гены, кодирующие рибосомную РНК) или разбросаны по всему геному (гены белков теплового шока).

Оперон — у прокариот совокупность совместно транскрибируемых генов, обычно контролирующих родственные биохимические функции, экспрессия которых находится под контролем общего регуляторного элемента.

Плазмиды — небольшие кольцевые двухцепочечные молекулы ДНК, способные к автономной репликации, которые могут присутствовать в различном числе копий в бактериальных клетках; часто используются в качестве векторных молекул.

Перекрывающиеся гены - гены с перекрывающимися последовательностями нуклеотидов (напр., у фага fХ174 ген Е перекрывается с геном D). Перекрывающиеся гены продуцируют два различных полипептида, потому что соответствующие иРНК транслируются в двух различных рамках считывания.

Псевдоген — мутационно измененная последовательность ДНК, имеющая высокую степень гомологии с функциональным геном, но не способная транскрибироваться или продуцирующая неактивный генный продукт.

Сателлитные повторы — короткие, не превышающие 200 пар оснований высокоповторяющиеся последовательности ДНК, расположенные тандемными блоками и занимающие около 10% генома.

микро— сателлитные ДНК с длиной повторяющегося элемента в диапазоне от 1 до 4 нуклеотидов. мини— сателлитные ДНК с длиной повторяющегося элемента в диапазоне от 5 до 100 нуклеотидов.

Трейлер, трейлерная последовательность – 3’-некодирующая область гена, т. е. последовательности на 3’-конце эукариотических генов, которые не кодируют белок, но также транскрибируются.

Экзон — кодирующий участок гена.

Лекция № 11, 12. Транскрипция.

Активатор - молекула белка или РНК, которая активирует ген после связывания с регуляторными последовательностями, расположенными вверх от точки начала транскрипции.

Апорепрессор - белок, регулирующий действие белка-репрессора.

Аттенюатор - у бактерий последовательность нуклеотидов, расположенная перед опероном и регулирующая его экспрессию.

Геномный импринтинг — различное фенотипическое проявление мутации в зависимости от ее прохождения через отцовский или материнский гаметогенез.

Избыточная ДНК - ДНК, не несущая кодирующих функций.

Индуктор, эвокатор - низкомолекулярное вещество, которое связывается с репрессором и переводит его в негативную форму, не способную связываться с оператором, в результате чего происходит дерепрессия генов.

Кодирующая нить, смысловая нить – нить двухцепочечной молекулы ДНК, нуклеотидная последовательность которой идентична РНК, транскрибированной с соответствующей антисмысловой нити, за исключением того, что она содержит тимин (Т) вместо урацила (U). Иногда обе нити могут транскрибироваться, но в противоположных направлениях.        

Корепрессор – в репрессирующей генетической системе эффекторная молекула (обычно конечный продукт в метаболических путях), которая при связывании с регуляторным белком апорепрессором ингибирует транскрипцию генов в оперонах.

Моноцистронная иРНК - иРНК, кодирующая только одну полипептидную цепь.

Негативный генетический контроль, негативная регуляция - прекращение экспрессии гена путем связывания специфического репрессорного белка с оператором, расположенным вверх от кодирующей области у многих генов, что одновременно предотвращает связывание РНК-полимеразы.

Обратная транскриптаза — фермент, катализирующий реакцию синтеза ДНК на матрице РНК.

Оператор — регуляторный участок гена (оперона), с которым специфически связывается репрессор, предотвращая тем самым начало транскрипции.

Полицистронная иРНК – гигантская молекула информационной РНК, определяющая последовательность аминокислот двух или более белков, образуемых соседними цистронами одного и того же оперона.

Промотор — основной регулятор работы гена; расположен в 5'-нетранслируемой области; место взаимодействия ДНК с РНК-полимеразой.

Регулон — система генов, разбросанных по всему геному, но подчиняющихся общему регуляторному белку.

Репрессор – белок, кодируемый регуляторным геном, который связывается с высокой точностью с соответствующим оператором. Связанный репрессор блокирует движение РНК-полимеразного комплекса вдоль промотора и предотвращает инициацию синтеза РНК.

РНК-полимераза — фермент, осуществляющий транскрипцию ДНК.

Сайленсер, глушитель транскрипции - последовательность ДНК в промоторах эукариотических генов размером 20–200 п. о., снижающая или отменяющая (заглушающая) экспрессию генов. Действует только в цис-положении.

Спейсер – нетранскрибируемая последовательность ДНК, отделяющая тандемно расположенные копии экспрессирующегося гена.

Терминатор транскрипции – последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК, вызывающая прекращение транскрипции РНК-полимеразой синтеза иРНК у конца оперона или отдельного гена.

Транскриптон, единица транскрипции - последовательность ДНК от места инициации транскрипции (кэп-сайт) до сайта ее терминации, узнаваемая ДНК-зависимой РНК-полимеразой, которая может включать один ген и более.

Транскрипция — синтез молекул первичного РНК-транскрипта, комплементарных определенным участкам молекулы ДНК (генам).

Транскрипционный фактор — фермент активации и/или репрессии генной активности, способный взаимодействовать с молекулами ДНК.

Цистрон - любая последовательность ДНК, которая детерминирует нуклеотидную последовательность зрелой тРНК, иРНК или рРНК. Цистрон включает лидерную, трейлерную и интронную последовательности. Термин введен С. Бензером в 1957 г.

Экспрессия гена — процесс реализации информации, закодированной в гене. Состоит из двух основных стадий — транскрипции и трансляции.

Энхансер — регуляторный участок ДНК, усиливающий транскрипцию с ближайшего к нему промотора.

Энхансер, усилитель транскрипции - специфическая цис-действующая последовательность нуклеотидов, многократно усиливающая транскрипцию генов РНК-полимеразой II. Например, энхансер вируса SV40 (размер – 72 пары нуклеотидов) может усиливать транскрипцию бета-глобинового гена в 200 раз, даже находясь на значительном удалении от него и в любой ориентации по отношению к промотору. Способность ряда энхансеров взаимодействовать со специфическими белками в дифференцированных клетках обеспечивает тканеспецифичный характер экспрессии соответствующих генов. Считается, что энхансер является одной из форм мобильных генетических элементов.

Цис-положение - означает "на этой стороне". В молекулярной биологии используется для обозначения последовательности ДНК (гена), локализованной на той же самой хромосоме, что и рассматриваемая (обсуждаемая) последовательность (напр., энхансерная последовательность), находящаяся вверх от точки инициации гена, позитивно влияющая на его экспрессию и являющаяся цис-действующей последовательностью. То же самое для белков: напр., цис-активирующий фактор, цис-активирующий белок или дезактивирующий фактор, белок.

Инсулятор – цис-регуляторный элемент, который блокирует взаимодействие между энхансером и промотором, если расположен между ними.

Лекция № 13. Процессинг РНК.

Альтернативный сплайсинг - форма сплайсинга, обеспечивающая кодирование одним геном структурно и обычно функционально различающихся полипептидов. Альтернативный сплайсинг сопровождается соединением экзонов гена в разных комбинациях с образованием различных зрелых молекул мРНК. Альтернативный сплайсинг характерен, в частности, для генов кальцитонина и соматостатина.

Аутосплайсинг - сплайсинг предшественников мРНК, происходящий без участия каких-либо др. макромолекул (ферментов), т. е. мРНК сама является катализатором этого процесса (рибозимом). Явление аутосплайсинга открыто Т. Цехом с соавт. в 1981 при анализе процессинга рибосомной 26S-рРНК у инфузории Tetrahymena thermophila.

Кэпирование – присоединение к 5’-концу большинства молекул иРНК эукариот 7-метил-гуанозинового остатка. Кэп присоединяется к иРНК сразу после транскрипции с помощью гуанилил трансферазы. Кэп выполняет несколько функций: а) способствует правильному сплайсингу первичного транскрипта; б) защищает иРНК от разрушения экзонуклеазами ; в) 7-метил-гуанозин является ключевым сигналом для инициации трансляции иРНК.

Матричные РНК (мРНК) — молекулы РНК, состоящие из последовательностей, комплементарных экзонам генов; образуются в результате сплайсинга и концевых модификаций из молекул первичного РНК-транскрипта.

Полиаденилирование – ферментативное посттранскрипционное добавление поли(А)-хвостов размером в 200 адениновых остатков к 3’-концу гетерогенной ядерной РНК и матричной (информационной) РНК у эукариот во время ее процессинга перед выходом в цитоплазму. иРНК гистонов не претерпевают полиаденилирования.

Процессинг - комплекс процессов образования зрелых молекул РНК и белков в клетке; включает ряд последовательных расщеплений молекулы-предшественника эндонуклеазой или протеазами с образованием конечных, функционально активных продуктов и деградации «избыточных» участков. У эукариот процессинг мРНК включает этап вырезания интронов и образования зрелой молекулы в результате сплайсинга. Также к системе процессинга относят различные модификации – например, метилирование отдельных оснований и др.

Редактирование РНК – посттранскрипционная модификация первичной структуры РНК. Включает модификацию азотистых оснований в молекуле РНК (дезаминирование, метилирование, восстановление и др.), а также вставку нуклеотидов внутрь транскрибированных цепей РНК.

Рибозимы - молекулы РНК, обладающие ферментативной активностью (как правило, свойством автокатализа). Впервые рибозимы были охарактеризованы при исследовании процессов аутосплайсинга предшественника 26S-рРНК у инфузории Tetrahymena thermophila.