Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Малая ядрышковая РНК U87 и ее ген-хозяин : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.03

Год: 2006

Номер работы: 71723

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

Несколько видов РНК этого семейства необходимы для разрезания пре-рРНК (U3, U8, U14 и U22 (ToUervey & Kiss, 1997)), в ходе которого они комплементарно взаимодействуют несколькими з^астками с пре-рРНК, действуя как РНК-шанероны (Gerbi et al., 2003). Их отсутствие приводит к гибели клеток. Интересно, что детали такого консервативного процесса отличаются у разных таксонов. Так, U8 РНК, участвующая в образовании 18S рРНК, присутствует у позвоночных, но не найдена у растений и дрожжей (Brown e

Несколько видов РНК этого семейства участвуют в разрезании пре-рРНК, вынолняя, нодобно C/D РНК, функцию шанеронов (U17/El/snR30, Е2, ЕЗ (Mishra & Eliceiri, 1997; Atzom et al., 2004) и дрожжевая РНК snRlO (ToUervey & Kiss, 1997)), тогда как большинство остальных направляет псевдоуридилирование рРНК (Ganot et al., 1997). Длина большинства видов РНК семейства составляет 100 - 150 н. Все Н/АСА мякРНК имеют общую вторичную структуру, включающую в себя две щпильки и два одноцепочечных участ

Недавно были обнаружены необычные C/D и Н/АСА РНК, локализованные не в ядрышке, а в т.н. тельцах Кахаля (Cajal bodies). Тельца Кахаля (ТК), или спиральные тельца ^ (coiled bodies) это круглые или овальные образования диаметром 0,3-0,5 мкм, присутствующие в ядре и состоящие из спиральных фибриллярных цепей, образованных ^ главным образом белком коилином (р80 coilin), (Gall, 2000). Тельца Кахаля обнаружены у позвоночных, беспозвоночных и растений (Carmo-Fonseca, 2002), а у дрожжей аналогичная

. Обе эндонуклеазы представляют собой РНП-коплексы, обладающие рядом сходных признаков.

1.4.1. РНКаза Р Эта РНКаза обнаружена у всех живых организмов, имеющих клеточное строение: эукариот, бактерий и архебактерий. У эукариот она локализована в нуклеоплазме и в ^ меньшем количестве в ядрышке, кроме того, ее активность обнаруживается в митохондриях и хлоропластах. РНКаза Р вовлечена в удаление 5'-концевой лидерной последовательности у пре-тРНК: она осуществляет гидролиз фосфодиэфирной связи, высвобождая 5'-фосфат зрелой тРНК и З'-гидроксил лидерной последовательности. У бактерий Р

У эукариот, в отличие от бактерий и архебактерий, присутствует еще одна РНПэндонуклеаза, нохожая на РНКазу Р - РНКаза MRP. Она локализована главным образом в ядрышке, хотя присутствует также в митохондриях, где в ходе репликации ДНК разрушает связь между РНК-затравкой и вновь синтезированной ДНК, с чем и связано ее название (MRP - англ. mitochondrial RNA processing), (Chang & Clayton, 1987). В ядрышке РНКаза MRP осуществляет разрезание пре-рРНК в сайте A3 первого внутреннего транскрибиру

На сегодняшний день для мякРНК не существует единой номенклатуры. Отчасти это связано с тем, что гомологи, обнаруженные у представителей разных крупных таксонов, например, у человека и дрожжей, сохраняют значимое сходство только в пределах характеристических последовательностей и антисенс-элементов, так что вообще называть их гомологами можно только условно. МякРНК дрожжей первоначально называли с использованием двух систем: по положению на двумерном ПААГ, присваивая имена snRl, snR2 и т.д.

Гены мякРНК проявляют удивительное разнообразие организации: некоторые гены представляют собой самостоятельные транскрипционные единицы, тогда как другие расположены в интронах белковых генов и нроцессируются при сплайсинге. Кроме того, гены мякРНК могут образовывать кластеры, с которых синтезируется полицистронный транскрипт. Иногда такой кластер локализован в интроне другого гена. Встречаются и более экзотические варианты. Интересно, что в различных таксонах встречается преимущественно ^ о

Почти все мякРНК позвоночных кодируются очень необычным снособом: их гены расположены в иитропах геиов белков, причем в одном нитроне присутствует только один ген мякРНК (рис. 6). Только гены U3, U8, U13, а также гены РНК РНКаз Р и MRP транскрибируются соответственно РНК-полимеразой II и III со своих собственных промоторов (Maxwell & Fournier, 1995). Кроме них со своих промоторов транскрибируются РНК-иолимеразой II две иеобычиых мякРНК, содержаш,их дополнительные копии C/Dмотива, см. раз

У дрожжей, как и у животных, почти все гены мякРНК однокопийные, но, в отличие от животных, большинство генов мякРНК представляет собой независимые транскрипционные единицы, хотя известно 7 генов, локализованных в интронах, и 5 полицистронных кластеров (два дицистронных, два трицистронных и один гептацистрон (Lowe & Eddy, 1999)). Интересный случай представляет ген U86 РНК, закодированный внутри ОРС (Filippini et al, 2001). Образование U86 РНК и мРНК с этой ОРС - альтернативные процессы. У

1.6.3. Гены мякРНКрастений У растений большинство генов мякРНК обоих семейств образуют кластеры (рис.6), которые могут быть гомогенными, то есть состоять из двухчетырех копий одного гена мякРНК или гетерогенными, когда в состав кластера входят несколько разных генов мякРНК. В последнем случае один или несколько генов гетерогенного кластера тоже могут быть представлены несколькими копиями. Кластеры состоят обычно из 2-5 генов и рассеяны по всем хромосомам (Brown et al., 2001), причем некоторы

Гены мякРНК 1рипаносом (класс Mastigophora, гюдкласс Zoomastigina, отряд Kinetoplastidae), подобно генам растений, образуют кластеры, содержащие мякРНК обоих семейств и обычно повторенные в геноме несколько раз (Uliel et al., 2004), рис.6. Все кластеры располагаются в промежутках между генами (у трипаносоматид описан пока только один интрон). Нолицистронный транскрипт синтезируется РНК-полимеразой II. Таким же образом организованы гены мякРНК другого представителя того же класса, но относящег

В последнее время выясняется, что и у животных способы организации генов мякРНК более разнообразны, чем предполагалось ранее: у D. melanogaster помимо характерных для животных генов мякРНК, закодированных в интронах (один интрон - один ген) (Tycowski & Steitz, 2001) и некоторого количества независимых генов, недавно обнаружены кластеры генов мякРНК, кодируемые интронами (Huang et al., 2004), рис.б. В каждом кластере находится до девяти генов. Как нравило, кластер состоит из двух-трех гено

6.6. Гены мякРНК архебактерий У архебактерий гены мякРНК однокопийные и одиночные, хотя известно несколько примеров расположенных рядом генов, транскрибирующихся, вероятно, в виде единого предшественника. Гены мякРНК локализованы между генами белков и, видимо, имеют собственные промоторы. 10- 20% генов мякРНК расположено необычно: их 5'-концевая • часть перекрывается с 3'-концом открытой рамки считывания. Таким образом, Наконец, одна мякРНК последовательность, кодирующая несколько С-концев

Обычно у крупных таксонов, например, у позвоночных и растений, одна и та же мякРНК кодируется разными способами. Однако в нределах такого таксона мякРНК, как правило, кодируется одним способом. Например, мякРНК U23 кодируется 12 интроном гена нуклеолина у всех классов позвоночных. Тем не менее нередки случаи, когда мякРНК меняет ^ ^ генов-хозяев. Так, мякРНК U15 у человека кодируется интронами гена рибосомного белка S3, а у j ^ laevis — интронами гена рибосомного белка S1. Кроме того, мякРНК,

Большинство генов, из нитронов которых образуются мякРНК, кодируют белки, необходимые для трансляции (факторы инициации и элонгации, белки рибосом и т.д.), или вовлеченные в функционирование ядрышка. Такое расположение представляется неслучайным и необходимо, вероятно, для координации экснрессии транскринтов РНКполимераз I и II: интенсивность транскрипции рРНК и в конечном итоге образование рибосом оказываются связанными с уровнем транскрипции мРНК (Maxwell & Foumier, 1995). Почти все ге

1.8. Транскрипция генов мякРНК Транскрипцию самостоятельных генов осуществляют РНК-полимераза II (например, из, U8 и U13PHK) и РНК-полимераза III (РНК РНКазы MRP, U3 РНК растений). 5'- концы транскриптов имеют 2,2,7-триметилгуанозирювый кэп или у-монометилфосфат, соответственно. МякРНК, кодирующиеся в нитронах или экнрессирующиеся в составе нолицистронного транскрипта, имеют немодифицированные 5'-концы. Такие мякРНК вырезаются из предшествеппика, после чего их концы формируются с участием эк

Существует несколько путей созревания мякРНК. Это связано прежде всего с различной организацией их генов, транскрибирующихся независимо в виде монои полицистронных транскриптов или локализованных в нитронах. В любом случае в предшественнике мякРНК носле действия специфических эндонуклеаз или после разрезания последовательности интрона в точке ветвления образуются свободные 5'- и 3'-концы. Они подвергаются атаке 5'- 3' и 3'-5' экзонуклеаз, в результате активности которых формируются концы зре

МякРНК in vivo всегда обнаруживаются в комплексе с белками, образуя т.н. малые ядерные рибонуклеонротеидные частицы (мякРНП). Часть мякРНН ассоциирована с созреваюшими рРНК (коэффициент седиментации комплекса - 70-90S), часть находится в свободном виде (10-15S) (Maxwell & Foumier, 1995).

Зрелые C/D мякРНК образуют стабильный комнлекс с четырьмя консервативными белками, каждый из которых необходим для роста дрожжей (Filipowicz & Pogacic, 2002) (здесь и далее через слеш даны названия белка позвоночных и белка дрожжей): 15,5 кДа белком/8пи13р, NOP56/Nop56p, NOP58/Nop58p и с фибрилларином/Noplp (рис.9). Все эти белки связываются с C/D-мотивом, стабилизируя мякРНК и предохраняя их концы от деградации экзонуклеазами (Kiss, 2004). Кроме того, эти белки необходимы для ядрышковой

1.10.2. Сборка C/D мякРНП Для того чтобы началась сборка C/D мякРНП, в ходе сворачивания предшественника мякРНК должен образоваться C/D-мотив. Затем с C/D-мотивом связывается белок 15,5 кДа/8пи13р, который, видимо, взаимодействует непосредственно с петлей K-tum-мотива (Watkins et al., 2000). Для связывания этого белка необходима целостность обеих двуцепочечных участков C/D- мотива, а их нуклеотидная последовательность не важна (Watkins et al., 2002). Вероятно, связывание белка 15,5 кДа/8пи13

1.10.3. Белки Н/АСА мякРНП Как и C/D мякРНК, зрелые Н/АСА мякРНК тоже ассоциированы с четырьмя консервативными белками (Watldns et al., 1998; Henras et al., 1998): GARl/Garlp, дискерином (dyskerm)/Cbf5p, NHP2/Nhp2p и NOPlO/NoplOp (рис.

9) Все они прямо взаимодействуют с мякРНК (Dragon et al., 2000), необходимы для роста дрожжей и, за исключением GARl/Garlp, необходимы для стабильности мякРНК (Meier, 2005). Центральный домен GARl/Garlp) прямо связывает мякРНК, а концевые домены, содержащ

1.10.4. Сборка Н/АСА мякРНП В отличие от C/D мякРНП, сборка которых проходит в несколько этапов, белки Н/АСА мякРНН могут ассоциировать друг с другом в отсутствие РНК (Henras et al., 2004): GARl и 39 NOPIO способны связывать дискерин независимо друг от друга, а для связывания NHP2 дискерин должен иредварительно ассоциировать с NOP10. Для связывания Н/АСА РНК и у позвоночных, и у дролокей достаточно тримера дискерин/МОР10/ЫНР2 (Meier, 2005). Как видно на электронных микрофотографиях очиш:енных

1.10.5. Белки, участвующие в биогенезе C/D и Н/АСА мякРНП Сборка мякРНН происходит котранскринционно (Ballarino et al., 2005). И в сборку, и в транспорт мякРНП вовлечены вспомогательные белки, которые не связаны со зрелыми мякРНН и не необходимы для их функционирования. Нока известно менее десяти таких белков (Meier, 2005), наиболее изученные онисаны ниже. С мякРНК C/D-семейства слабо ассоциированы два структурно родственных нуклеоплазматических белка: TIP48 (известный также как ТГР49Ь, RUVB

1.1L1. Виды модификаций РНК у разных таксонов Модификации нуклеотидов РНК разнообразны и нередко встречаются в клетке. Наибольшее количество модифицированных нуклеотидов содержится в тРНК, в рРНК и в мяРНК, хотя встречаются они и в мРНК - нанример, инозин, образующийся из аденина в результате редактирования, и 2'-О-метилированные нуклеотиды. По сравнению с бактериями, у эукариот модифицированные нуклеотиды, в частности, в рРН^К, встречаются значительно чаще (Таблица 2). Таблица 2. Модификаци