Молекулярные указатели для биомолекул

Прокариоты

Запуск процесса репликации ДНК начинается именно от этого участка (участка Ori у прокариот), т.е. это указатель для инициации репликации.

Ori (ориджины) - это AT-богатые, легкоплавкие участки ДНК длинной ~200 п.н., расположенные, как правило, между генами в промоторных областях. Но ориджины репликации у эукариот могут располагаться также внутри кодирующей части генов, причем активность генов не связана со степенью репликации.

С этим указателем связывается группа из нескольких молекул узнающих белков, которые начинают инициацию репликации ДНК.

У прокариот в связь с ориджинами вступают белки DnaA, т.е. первые белки, инициирующие репликацию ДНК.

Эукариоты

Инициация репликации у эукариот происходит на специфических множественных последовательностях нуклеотидов – репликаторах. ARS (autonomously replicating sequence) - это репликаторы дрожжей, наиболее изученные. Именно они определяют место начало инициации репликации.
Первым этапом инициации репликации у дрожжей является взаимодействие регуляторных последовательностей репликатора, по крайней мере, с шестью различными белками, которые образуют комплекс, распознающий область начала репликации: ORС (origin-recognition complex).

Сравнение первичных структур шести отдельных репликаторов эукариот показало, что все они содержат DUE-элементы, участки прикрепления к ядерному матриксу (SAR/MAR), канонические ARS-последовательности дрожжей, пиримидиновые тракты, а также ранее неидентифицированную каноническую последовательность WAWTTDDWWWDHWGWHMAWTT, где W = A/T, D = A/C/T, H = A/C/T, a M = A/C.

Большинство из известных в
настоящее время репликаторов локализованы в 5’-концевых последовательностях функционирующих генов, но они могут располагаться также внутри кодирующей части генов, при этом один ген может содержать несколько репликаторов-ориджинов.

Концевой участок теломеры (ТАГ), с которым связывается теломеразная РНК.

Теломераза связывается путём гибридизации своей РНК с крайним теломерным полуповтором G-цепи ДНК (с триплетом ТАГ) своим комплиментарным триплетом АУЦ, а следующие за ним в РГК нуклеотиды (ЦЦААУЦ) служат матрицей для удлинения 3´-конца G-цепи ДНК на один теломерный повтор, т.е. добавляют к нити ДНК участок ГГТ_ТАГ.

Прибнов-бокс распознаётся белками, которые связываюся с ним. Это запускает создание комплекса инициации транскрипции гена. Фукнции данного указателя сходны с ТАТА-боксом, встречающимся у эукариотов и археев, который тоже запускает транскрипцию.

Бокс Прибнова-Шаллера - это специфическая нуклеотидная последовательность в области промоторного участка хромосом прокариот, располагается на 10 п.н. выше транскрибируемого участка ДНК. Прибнов-бокс (ТАТААТГ) называют также консенсусной последовательностью, поскольку она встречается у многих организмов с небольшими различиями.

С ним связывается РНК-полимераза при инициации транскрипции у эукариот.

Консервативная последовательность ДНК (цис-регуляторный элемент), богатая A-Т парами (ТAТA(A-Т)A(A-Т)), содержащая обычно 7 или 8 нуклеотидов. Расположена приблизительно за 25 пар оснований перед сайтом начала транскрипции. Этот модуль повторяется в регуляторных элементах, он служит в качестве сайта связывания для РНК-полимеразы. ТАТА-бокс обнаружен в промоторной области генов у архебактерий и эукариот, примерно 24% генов человека содержат ТАТА-бокс в пределах центрального промотора. ТАТА-бокс функционально эквивалентен боксу Прибнова у прокариот.

Стартовый кодон, отмечающий начало трансляции белка на мРНК. Он же кодирует аминокислоту метионин. AUG - первый кодон после лидерной последовательности в мРНК. Он выполняет функцию заглавной буквы. В этой позиции он кодирует формилметионин (у прокариот).

Стоп-кодон, отмечающий окончание синтеза белковой молекулы на мРНК.

В конце каждого гена, кодирующего полипептид, находится, по меньшей мере, один из 3-х терминирующих триплетов, или стоп-сигналов. На мРНК им соответствуют кодоны: UAA, UAG, UGA. Они терминируют (оканчивают) трансляцию.

-Арг-Гли-Асп-

ЦГ(А,У,Г,Ц)/АГ(А,Г)--ГГ(А,У,Г,Ц)--ГА(У,Ц)