Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Трансгенная мышь с геном гормона роста

Содержание

Как определить экспрессию генаНайти мРНК данного гена с помощью молекулярного зондаОбнаружить белок с помощью АТВыделить тотальную мРНК, получить кДНК ис помощью зонда найти кДНК данного гена
Трансгенная мышь с геном гормона роста Как определить экспрессию генаНайти мРНК данного гена с помощью молекулярного зондаОбнаружить белок Регуляция экспрессии генов на разных уровнях 1 уровень регуляции активности геновЭто формирование активно транскрибируемого эухроматина и молчащего, компактизованного Роль модификации и ремоделирования нуклеосом в регуляции генетических процессовНуклеосома – октамер гистонов Модификация гистоновВ регуляции активности генов Нуклеосома – это октамер гистонов и 1,7 витка суперспирали фрагмента ДНК длиной Ремоделирование нуклеосом – это изменение их связывания с ДНК. Осуществляют белкиПеремещение нуклеосомИзменение Ковалентная модификация включает –Ацетилирование – деацетилированиеФосфорилирование – дефосфорилированиеМетилирование убиквитированиеМетилирование лизина по положению Гистоновый код- Аминокислотный остаток – разные АМК могут Подвергаться модификации – Лиз, Регуляция изменением количества генов и структуры ДНКУтрата генетического материала –диминуция хроматина, разрушение Активный хроматин – эухроматинНуклеосомная упаковка изменена или отсутствуетДлинные участки, чувствительные к ДНК-азе Метилирование ДНКОткрыто еще до открытия Уотсона и Крика, но до сих пор Загадки-Отсутствует у дрозофилы и др.Обеспечивает накопление мутаций У Dr дрожжейи C.elegans метилирования нет. Нарушение метилирования у человека приводит к Неактивный хроматин – гетерохроматинКонститутивный - центромера, теломера, интеркалярныйФакультативный - при гаметогенезе в Х-хромосомегетерохроматин превращается в эухроматин Транспозоны имеют рег элементыТранспозоны ограничены инвертированными повторами. При вырезании Т они сближаются Величина генома может бстро увеличиваться за счет распространения транспозонов4 хр-ма Др. буквально Регуляция на уровне репликации –В ядрышках ооцитов образуются экстрахромосомные копии генов рРНК. Регуляция генной активности на уровне транскрипцииРегуляция транскрипции у прокариот( лактозный оперон)Позиционирование нуклеосомРегуляция Структура факторов транскрипцииДНК-связывающий доменДомены активации транскрипцииАнтирепрессорные доменыДомены, связывающие лигандыЛиганды-индукторы –гормоны, ретиноевая кислота, Типы факторов транскрипции Факторы транскрипции – главные регуляторы генной активности Транскрипция с разных промоторовВ гене коллагена 43 экзона и 2 промотора варианты Регуляция экспрессии генов у прокариот –на примере лактозного оперона В lac-опероне оператор перекрывает промотор и 5-конец 1 структурного гена Метаболизм лактозы При отсутствии в среде лактозы белок-репрессор связывается с оператором и препятствует соединениюРНК-полимеразы При появлении лактозы репрессор связывается с ней, а не с оператором, транскрипция идет Инсулятор блокирует действие энхансера, если инсулятор находится между энхансером и промотором Активациятранскрипцииза счет связываниясap и сAMP Регуляция транскрипции транспозонами (Т)Поскольку Т несут в своем составе регуляторные сигналы для Т может изменить границы петель. Некоторые Т могут нести последовательности инсулятора, с Эукариотические мРНК довольно стабильны (часы и сутки)До выхода в цитоплазму они проходят Посттранскрипционный уровень регуляции генной активностиТранспорт мРНК из ядраПроцессинг мРНКАльтернативный сплайсингРедактирование мРНК ( Альтернативный сплайсинг как регулятор активности генов Редактирование РНК – термин предложенР. Бенни для феномена встраивания 4 У . Биологические последствия редактирования РНКОбразование пригодной для трансляции РНКИ редактированная и нередактированная РНК Регуляция генной активности на уровне трансляцииИнициация трансляции с альтернативных сайтовРегуляция активности матрицы. Регуляция синтеза ферритина если железа в среде мало, то соответствующая мРНК не Дискриминация мРНК- инициирующие участки РНК имеют разное сродство к рибосомам и поэтому Трансляционная репрессия – белок репрессор связывается с участком инициации трансляции и препятствует Маскирование мРНК – осуществляется белком связывающимся с 3’ НТО. Как связывание с Рнк не выходит из ядра, пока не закончится ее процессинг.У ВИЧ есть Посттрансляционный уровень регуляцииФолдинг белкаРоль гликозилирования, фосфорилирование, ацетилирование и др и др. модификации Механизмы сайленсингаГипотеза гистонового кода – ковалентные модификации ДНК и гистонов гипоацетилирование, убиквитирование Особенности регуляции генной активности у эукариотОтсутствие единой рег. системыМоноцистронный принципКомбинационный характер регуляции
Слайды презентации

Слайд 2 Как определить экспрессию гена
Найти мРНК данного гена с

Как определить экспрессию генаНайти мРНК данного гена с помощью молекулярного зондаОбнаружить

помощью
молекулярного зонда

Обнаружить белок с помощью АТ

Выделить тотальную мРНК,

получить кДНК и
с помощью зонда найти кДНК данного гена

Слайд 3 Регуляция
экспрессии генов
на разных уровнях

Регуляция экспрессии генов на разных уровнях

Слайд 4 1 уровень регуляции активности генов
Это формирование активно транскрибируемого

1 уровень регуляции активности геновЭто формирование активно транскрибируемого эухроматина и молчащего,

эухроматина и молчащего, компактизованного
гетерохроматина
Гетерохроматин подразделяется на
конститутивный

и факультативный

Конститутивный – в цетромерах, теломерах,
интеркалярный. Наполнен повторяющимися
последовательностями и мобильными элементами

Метилирование лизина по положению 9
в гистоне Н3 – подавление транскрипции


Слайд 5 Роль модификации и ремоделирования нуклеосом
в регуляции генетических

Роль модификации и ремоделирования нуклеосом в регуляции генетических процессовНуклеосома – октамер

процессов
Нуклеосома – октамер гистонов с намотанной
ДНК в 146

п.н.Имеет кор и хвосты гистонов

Модификация нуклеосом включает –

Ремоделирование

Ковалентная модификация гистонов

Замена гистонов


Слайд 6 Модификация гистонов
В регуляции активности
генов

Модификация гистоновВ регуляции активности генов

Слайд 7 Нуклеосома – это октамер гистонов и 1,7 витка

Нуклеосома – это октамер гистонов и 1,7 витка суперспирали фрагмента ДНК

суперспирали фрагмента ДНК длиной 146 пар оснований
В целом нуклеосомная

упаковка ограничивает
узнавание последовательности ДНК факторами
транскрипции, репликации и рекомбинации

По отдельным генам нуклеосомы распределяются
неслучайным образом - позиционирование

Позиционирование нуклеосом на промоторе может
быть фактором регуляции транскрипции, как +, так и -


Слайд 8 Ремоделирование нуклеосом – это изменение
их связывания с

Ремоделирование нуклеосом – это изменение их связывания с ДНК. Осуществляют белкиПеремещение

ДНК. Осуществляют белки
Перемещение нуклеосом
Изменение расстояния между нуклеосомами
Удаление гистонов
Сборка гистонов


Слайд 9 Ковалентная модификация включает –

Ацетилирование – деацетилирование
Фосфорилирование – дефосфорилирование
Метилирование

Ковалентная модификация включает –Ацетилирование – деацетилированиеФосфорилирование – дефосфорилированиеМетилирование убиквитированиеМетилирование лизина по


убиквитирование
Метилирование лизина по положению 9
в гистоне Н3 –

подавление транскрипции, часто
это сочетается с метилированием ДНК по цитозину


Ацетилирование лизина по положению 9
в гистоне Н3 в сочетании с метилированием
лизина в положении 4– подавление транскрипции


Слайд 10 Гистоновый код-
Аминокислотный остаток – разные АМК могут

Гистоновый код- Аминокислотный остаток – разные АМК могут Подвергаться модификации –


Подвергаться модификации – Лиз, Арг, Сер, Тре
2. Модифицирующие ферменты

– их много

3. Белки, воспринимающие модификацию гистонов

Комбинация всех этих факторов – и есть гистоновый код

Обеспечивают активацию и сайленсинг генов, очевидно
помогая факторам транскрипции


Слайд 11 Регуляция изменением количества генов и структуры
ДНК
Утрата генетического

Регуляция изменением количества генов и структуры ДНКУтрата генетического материала –диминуция хроматина,

материала –диминуция
хроматина, разрушение ядра у эритроцитов
Амплификация генов –

Р-гликопротеина, рРНК
Реаранжировка генных сегментов
А) в генах И
Б) у сальмонеллы инверсия промотора обусловливает разные типы флагеллина и обеспечивает ускользание от И.О.
∙  Роль транспозонов в регуляции активности генов.
∙ Эу- и гетерохроматин. Двойная спираль может принимать разные формы
∙  Инактивация Х-хромосомы
∙   Роль метилирования ДНК в регуляции экспрессии генов


Слайд 12 Активный хроматин – эухроматин

Нуклеосомная упаковка изменена или отсутствует
Длинные

Активный хроматин – эухроматинНуклеосомная упаковка изменена или отсутствуетДлинные участки, чувствительные к

участки, чувствительные к ДНК-азе 1,
указывающие на возможность транскрипции
Гиперчувствительные

сайты к ДНК-азе 1,
ассоциированные с энхансерными элементами у
начала гена
Более слабая упаковка ДНК под электронным
микроскопом
В политенных хромосомах – это пуфы



Слайд 13 Метилирование ДНК
Открыто еще до открытия Уотсона и Крика,

Метилирование ДНКОткрыто еще до открытия Уотсона и Крика, но до сих

но до сих пор остается много интригующих загадок
Метилируется цитозин

в 5 положении и аденин в 6 положении
Регуляция транскрипции
Клеточная дифференцировка и эмбриональное развитие
Геномный импринтинг
Инактивация мобильных элементов
Канцерогенез
Генетические заболевания человека
Замалчивание генов



Слайд 14 Загадки-
Отсутствует у дрозофилы и др.
Обеспечивает накопление мутаций

Загадки-Отсутствует у дрозофилы и др.Обеспечивает накопление мутаций

Слайд 15 У Dr дрожжейи C.elegans метилирования нет. Нарушение метилирования

У Dr дрожжейи C.elegans метилирования нет. Нарушение метилирования у человека приводит

у человека приводит к остановке эмбрионального развития. Метилирование запрещено

в сайтах старта транскрипции почти половины генов человека.
метилирование связано с гетерохроматином
При раке метилирование понижено, что приводит к геномной нестабильности, может и наоборот – повышение метилирования генов –супрессоров
Метилтрансфераза в соответствии с матрицей метилирует сайт на дочерней нити ДНК. Как узнает ???

Слайд 16 Неактивный хроматин – гетерохроматин

Конститутивный - центромера, теломера, интеркалярный

Факультативный

Неактивный хроматин – гетерохроматинКонститутивный - центромера, теломера, интеркалярныйФакультативный - при гаметогенезе в Х-хромосомегетерохроматин превращается в эухроматин

- при гаметогенезе в Х-хромосоме
гетерохроматин превращается в эухроматин


Слайд 17 Транспозоны имеют рег элементы
Транспозоны ограничены инвертированными повторами. При

Транспозоны имеют рег элементыТранспозоны ограничены инвертированными повторами. При вырезании Т они

вырезании Т они сближаются и точно отрезаются от основной

ДНК. Затем транспозаза делает разрез в новом месте, куда внедряется Т по типу «вырезание-встраивание»
Ретротранспозоны – ограничены длинными концевыми повторамираспространяются с пом обр транскрипции с использованием закодированной в них интегразы
Нарушают работу гена
Вызывают мутации
Меняют регуляцию гена


Слайд 18 Величина генома может бстро увеличиваться за счет распространения

Величина генома может бстро увеличиваться за счет распространения транспозонов4 хр-ма Др.

транспозонов
4 хр-ма Др. буквально набита Т
У-хр-ма человека, Х хр-ма,

21 и 22 содержат много Т
Сайт-специфические ретроТ- это те, которые внедряются только в определенном месте. Например Het.Nart, у Др отвечают за целостность теломер
Р-элемент Др внедряется в 5’ регулир область БТШ 70
Т могут одомашниваться, т.е. выполнять функцию промотора, инсулятора и т.д.

Слайд 19 Регуляция на уровне репликации –
В ядрышках ооцитов образуются

Регуляция на уровне репликации –В ядрышках ооцитов образуются экстрахромосомные копии генов

экстрахромосомные копии генов рРНК. Этим достигается усиление синтеза рибосом


Слайд 20 Регуляция генной активности на уровне транскрипции
Регуляция транскрипции у

Регуляция генной активности на уровне транскрипцииРегуляция транскрипции у прокариот( лактозный оперон)Позиционирование

прокариот( лактозный оперон)
Позиционирование нуклеосом
Регуляция транскрипции гормонами- один гормон, например

ГК, может регулировать несколько ГК зависимых генов. ГК связывается с R – это и есть фактор транскрипции
Транскрипция с разных промоторов (альтернативные промоторы)
Базальный транскрипционный комплекс
Факторы транскрипции.
Локусконтролирующие районы
РНК-интерференция
Транскприпционная синергия
Рибопереключатели – аптамеры, например соединенные с глицином. Когда его много, они включают гены для использования его как источник энергии

Слайд 21 Структура факторов транскрипции
ДНК-связывающий домен

Домены активации транскрипции

Антирепрессорные домены

Домены, связывающие

Структура факторов транскрипцииДНК-связывающий доменДомены активации транскрипцииАнтирепрессорные доменыДомены, связывающие лигандыЛиганды-индукторы –гормоны, ретиноевая

лиганды

Лиганды-индукторы –гормоны, ретиноевая кислота, гормон щитовидной железы и лиганды

–репрессоры-
конечные продукты метаболических путей

Слайд 22 Типы факторов транскрипции

Типы факторов транскрипции

Слайд 23 Факторы транскрипции – главные регуляторы
генной активности

Факторы транскрипции – главные регуляторы генной активности

Слайд 24 Транскрипция с разных промоторов
В гене коллагена 43 экзона

Транскрипция с разных промоторовВ гене коллагена 43 экзона и 2 промотора

и 2 промотора варианты транскрипции приводят к образованию 3

изоформ белка – 1 короткой и 2 длинных. Дисбаланс изоформ приводит к патологии сетчатки глаза
Фрагмент С-концевого участка коллагена – эндостатин содержит 2 дисульфидные связи ( 183 АМК)
Рецептор пролактина имеет 3 промотора, обладающих разн тканеспецифичностью

Слайд 25 Регуляция экспрессии генов у прокариот –
на примере лактозного

Регуляция экспрессии генов у прокариот –на примере лактозного оперона

оперона


Слайд 26 В lac-опероне оператор перекрывает промотор и 5-конец
1

В lac-опероне оператор перекрывает промотор и 5-конец 1 структурного гена

структурного гена


Слайд 27 Метаболизм лактозы

Метаболизм лактозы

Слайд 28 При отсутствии в среде лактозы белок-репрессор
связывается с

При отсутствии в среде лактозы белок-репрессор связывается с оператором и препятствует

оператором и препятствует соединению
РНК-полимеразы с промотором и отменяет
транскрипцию

3-х генов.

Слайд 29 При появлении лактозы
репрессор связывается с ней, а

При появлении лактозы репрессор связывается с ней, а не с оператором, транскрипция идет

не с оператором,
транскрипция идет


Слайд 32 Инсулятор блокирует действие энхансера, если инсулятор
находится между

Инсулятор блокирует действие энхансера, если инсулятор находится между энхансером и промотором

энхансером и промотором


Слайд 36 Активация
транскрипции
за счет
связывания
сap и сAMP

Активациятранскрипцииза счет связываниясap и сAMP

Слайд 37 Регуляция транскрипции транспозонами (Т)
Поскольку Т несут в своем

Регуляция транскрипции транспозонами (Т)Поскольку Т несут в своем составе регуляторные сигналы

составе регуляторные сигналы для Тр, (промоторы, энхансеры, сайленсеры, инсуляторы)то

перемещение этих сигналов по хромосоме может изменять Тр смежных с ними генов
После удаления Т его промотор может остаться на месте
ретроТ внедряются чаще в регуляторные районы генов. При этом ген-хозяин не портится и терпит Т
Брешь после удаления Т может залечиваться с ошибками, т. е. остается след после Т в виде мутации


Слайд 38 Т может изменить границы петель. Некоторые Т могут

Т может изменить границы петель. Некоторые Т могут нести последовательности инсулятора,

нести последовательности инсулятора, с которым связываются белки. Например, у

gypsy последовательность инсулятора повторена 12 раз
Т могут участвовать в перестройках хромосом. Например, mariner обеспечивает неравный кроссинговер и делецию в 17 хромосоме, что проявляется в нейродегенеративных заболеваниях и повышении уровня холестерина

Слайд 39 Эукариотические мРНК довольно стабильны (часы и сутки)До выхода

Эукариотические мРНК довольно стабильны (часы и сутки)До выхода в цитоплазму они

в цитоплазму они проходят процессинг. Поэтому часто регуляция на

уровне транскрипции не возможна. Возрастает важность следующего уровня

Слайд 40 Посттранскрипционный уровень регуляции генной
активности
Транспорт мРНК из ядра
Процессинг

Посттранскрипционный уровень регуляции генной активностиТранспорт мРНК из ядраПроцессинг мРНКАльтернативный сплайсингРедактирование мРНК

мРНК
Альтернативный сплайсинг
Редактирование мРНК ( Аро-В в печени 4563 АМК,


в кишечнике – В-48- 2152 АМК, за счет изменения в 2153 САА на UAA т.е. образование стоп-кодона
Альтернативные сайты полиаденилирования обеспечивают разную силу матрицы


Слайд 41 Альтернативный
сплайсинг как
регулятор
активности генов

Альтернативный сплайсинг как регулятор активности генов

Слайд 42 Редактирование РНК – термин предложен
Р. Бенни для феномена

Редактирование РНК – термин предложенР. Бенни для феномена встраивания 4 У

встраивания 4 У .
В митохондриальный транскрипт
одной из

субъединиц цитохромоксидазы
трипаносомы brucei. Это исправляет
закодированный в ДНК сдвиг рамки
Считывания и приводит к синтезу функц. белка
Процесс осущ-ся гидовой РНК. Редактируемый комплекс наз. Эдитосома
У млекопит. обнаружено тканеспец. Редактирование мРНК аполипопротеина В путем
дезаминирования С –U и модификацию А-Т в гене рецептора глутамата

Слайд 43 Биологические последствия редактирования РНК
Образование пригодной для трансляции РНК
И

Биологические последствия редактирования РНКОбразование пригодной для трансляции РНКИ редактированная и нередактированная

редактированная и нередактированная РНК могут быть матрицами для трансляции

белков, различающихся по функции
Позволяет синтезировать 2 тРНк с одного гена ( в митохондриях животных)
Может сделать мРНК более стабильной
Т.О. – это механизм регуляции генной активности


Слайд 44 Регуляция генной активности на уровне трансляции
Инициация трансляции с

Регуляция генной активности на уровне трансляцииИнициация трансляции с альтернативных сайтовРегуляция активности

альтернативных сайтов
Регуляция активности матрицы. Очень активные мРНК у вирусов

и фагов, у мажорных белков
Регуляция полужизни матрицы ( ген глобина 10 часов.
гены факторов роста менее 1 часа, гены гистонов в S-периоде – несколько часов, в G2 –периоде – 10-15 минут)
Изменение стабильности мРНК
Роль 5 и 3 НТО в регуляции трансляции ( регуляция синтеза ферритина)
Изменение скорости трансляции
Альтернативные сайты терминации трансляции
Зависимость от контекста. Так, селеноцистеин кодируется стоп-кодоном UGA если за ним определенный контекст. Контекст называют вторым генетическим кодом

Слайд 45 Регуляция синтеза ферритина если железа в среде мало,

Регуляция синтеза ферритина если железа в среде мало, то соответствующая мРНК

то соответствующая мРНК не транслируется.Ингибирование происходит на стадии инициации

белком, который имеет сродство к ионам железа и связываясь с ним отваливается от ферритиновой мРНК. Вновь синтезированный ферритин отнимает железо от репрессора, который опять приобретает сродство к ферритиновой мРНК и останавливает синтез ферритина. Сюрприз в том, что репрессор – это известный фермент цикла Кребса- аконитаза

Слайд 46 Дискриминация мРНК- инициирующие участки РНК имеют разное сродство

Дискриминация мРНК- инициирующие участки РНК имеют разное сродство к рибосомам и

к рибосомам и поэтому с разной эффективностью связывают их.

Поэтому существуют сильные и слабые матрицы. Это определяется факторами инициации, которые локализуются на инициирующих субъединицах рибосом, зависит от контекста в районе AUG, шпилек и удлинения 5’НТО, декепирования мРНК
Нормальная трансляция зависит от положения мРНК в клетке. Так, в ооцитах Dr мРНК генов oskar и nanos для трансляции должна занять место на переднем конце яйца, а для гена bicoid –на заднем. Это обеспечивается связыванием с тубулином и актиновыми филаментами

Слайд 47 Трансляционная репрессия – белок репрессор связывается с участком

Трансляционная репрессия – белок репрессор связывается с участком инициации трансляции и

инициации трансляции и препятствует связыванию инициирующей рибосомы. Часто репрессором

служит продукт данной РНК (ферритин)

Слайд 48 Маскирование мРНК – осуществляется белком связывающимся с 3’

Маскирование мРНК – осуществляется белком связывающимся с 3’ НТО. Как связывание

НТО. Как связывание с хвостом затыкает рот всей мРНК?

Очевидно за счет изменения конформации молекулы. Макирование и демаскирование мРНК – это прием быстрого регулирования синтеза РНК у эукариот

Слайд 49 Рнк не выходит из ядра, пока не закончится

Рнк не выходит из ядра, пока не закончится ее процессинг.У ВИЧ

ее процессинг.
У ВИЧ есть регулируемый ядерный транспорт. Он заключается

в том, что после транскрипции его РНК, клеточный механизм не может их выпустить из ядра, но у вируса на этот случай имеется ген Rev, облегчающий выход непроцессированных вирусных РНк в цитоплазму для дальнейшей трансляции
6. Белки, связываясь с 3’НТО и 5’НТО подавляют трансляцию
7. Фосфорилирование инициирующих факторов регулирует синтез белка
7. Подавление трансляции ми РНК


Слайд 50 Посттрансляционный уровень регуляции
Фолдинг белка
Роль гликозилирования, фосфорилирование,
ацетилирование и

Посттрансляционный уровень регуляцииФолдинг белкаРоль гликозилирования, фосфорилирование, ацетилирование и др и др.

др и др. модификации белка
Удаление частей полипептида (интеинов, сигнальной

последовательности)
Феномен прионизации белка

Слайд 51 Механизмы сайленсинга
Гипотеза гистонового кода – ковалентные модификации ДНК

Механизмы сайленсингаГипотеза гистонового кода – ковалентные модификации ДНК и гистонов гипоацетилирование,

и гистонов

гипоацетилирование, убиквитирование и фосфорилирование гистонов

Метилирование гистонов

и ДНК В результате образуются участки компактизации хроматина,
не способные к транскрипции

На цитологическом уровне сайленсеры – это участки
гетерохроматина

  • Имя файла: transgennaya-mysh-s-genom-gormona-rosta.pptx
  • Количество просмотров: 108
  • Количество скачиваний: 0