Презентация на тему "РНК-опосредованная регуляция экспрессии"

Содержание

• 
  Слайд 1

  РНК-опосредованная регуляция экспрессии

  Докладчик: Щербаков Кирилл

• 
  Слайд 2
  
• 
  Слайд 3

  РНК и ДНКструктурные различия

  дезоксирибонуклеотид рибонуклеотид

• 
  Слайд 4

  РНК способна образовывать различные варианты вторичной структуры

  Вторичная структура тРНК Вариант вторичной структуры для одного из РНК-переключателей

• 
  Слайд 5

  Регуляция посредством РНК – изменение вторичной структуры РНК-мишени

• 
  Слайд 6

  АТТЕНУАЦИЯ

  Аттенуация – способность РНК-полимеразы продолжать транскрипцию сквозь аттенуатор Аттенуатор – истинная терминирующая последовательность, расположенная между промотором и белок-кодирующим регионом

• 
  Слайд 7

  Аттенуация на примере trp-оперона Bacillus Subtillis

  TRAP – терминирующий белок, который активируется триптофаном. После активации связывает мРНК на особом участке, способствуя формированию шпильку, образование которой вызывает терминацию Анти-TRAP (или АТ)– белок-ингибитор TRAP. Он связывает TRAP и не даёт тому ассоциировать с мРНК

• 
  Слайд 8
  
• 
  Слайд 9

  Аттенуация в trp-опероне E.Coli

  Если лидерный пептид синтезируются, то происходит терминация транскрипции. Если не синтезируется, начинают транскрибироваться структурные гены. В последним случае рибосома доходит до триптофановых кодонов и делает паузу, что и предотвращает образование терминирующей структуры Экспрессия trp-генов регулируются двояко: посредством репрессорного белка и при помощи аттенуации. Репрессор снижает эффективность экспрессии в 70 раз, аттенуация в 10. Итого уровень экспрессии снижается в 700 раз в сравнении с случаями не репрессированных генов.

• 
  Слайд 10

  Устройство trp-оперона E.Coli

• 
  Слайд 11
  

  Спаривание различных областей мРНК приводит к образованию различных структур

• 
  Слайд 12

  РНК-переключатели

  РНК-переключатели (riboswitches) – последовательность в 5`-UTR области мРНК. Обладает рибозимной активностью и способна изменять свою вторичную структуру. В следствии этого изменения регулируется экспрессия гена. РНК-переключатель состоит из двух частей: аптамера и экспрессионной платформы. Аптамер – это сайт связывания эффекторной молекулы. Экспрессионная платформа – участок мРНК, регулирующий транскрипцию.

• 
  Слайд 13

  РНК-переключатель гена MetE

  А. Сравнение структур РНК-переключателей генов metE, metH, metK В. Путь биосинтеза S-аденозилметионина.

• 
  Слайд 14

  Подробная вторичная структура РНК-переключателя metE

• 
  Слайд 15

  РНК-интерференция

  дцРНК – ненормальный элемент клетки, поэтому она подлежит уничтожению!!! Dicer находит дцРНК и режет их на короткие фрагенты Антисмысловая цепь киРНК связывается комплексов RISC (RNA-induced silencing complex) Комплекс RISC-киРНК находит комплементарные РНК и разрезает их

• 
  Слайд 16

  РНК-интерференция посредством киРНК

  Функции и свойства киРНК в клетках прокариот и беспозвоночных: Иммунная защита и защита от паразитов киРНК имеют длину в 20-25 нуклеотидов киРНК могут образовываться, как из дцРНК, так и из обычной, в этом случае Dicer формирует шпильку Разрез целевой мРНК всегда производится в области между 10 и 11 нуклеотидом области комплементарной киРНК Введение готовых киРНК также способно вызывать интерференцию

• 
  Слайд 17

  Микро РНК

  МикроРНК – малые молекулы РНК, регулирующие работу хозяйских генов МикроРНК – кодируются собственными генами организма Процессинг происходит при помощи двух белков: Droshaобрезает шпишльки пре-микроРНК, Dicer вырезает саму микроРНК Пре-микроРНК. Красным выделена будущая молекула микроРНК

• 
  Слайд 18

  Общий механизм действия микроРНК

• 
  Слайд 19

  пиРНК

  пиРНК – короткие РНК длиной 20-25 нуклеотидов, кодиурются хозяйской ДНК Особенности и функции пиРНК: - Не требуют процессинга Dicer`ом; Активны только в зародышевых и окружающих эндотелиальных клетках во время эмбриогенеза; Иной белковый состав: эндонуклеазы класса Piwiи эндонуклеазаAgo3 пиРНК ингибирует активность МГЭ на уровнях транскрипции и трансляции

• 
  Слайд 20

  СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!

• 
  Слайд 21

  Литература:

  Льюин Б. Гены –М.: Бином, 2012. – 896с. Элементы.ру: «Сложные РНК-переключатели — новый механизм регуляции генов»; биомолекула: «РНК у истоков жизни?» биомолекула: «Большие дела небольших молекул: как малые РНК дирижируют генами бактерий» Sudarsan N., Hammond M.C., Block K.F., Welz R., Barrick J.E., Roth A., Breaker R.R. (2006). TandemRiboswitchArchitecturesExhibitComplexGeneControlFunctions. Science 314,300–304;