рРНК-Гены: структурная организация
Для того, чтобы образовать около десяти миллионов рибосом , присутствующих в растущей клетке высших эукариот, клетке необходимо иметь множественные копии генов рРНК.
У человека имеется около 200 копий генов рРНК на гаплоидный геном, разбросанных маленькими кластерами по пяти различным хромосомам. Множественные копии высоко консервативных генов рРНК на данной хромосоме расположены тандемными рядами, в которых каждый ген отделен от следующего нетранскрибируемым участком, называемым спейсерной ДНК.
У человека около 2000 генов 5S рРНК, тандемно расположенных в одном кластере далеко от всех других генов рРНК. Гены 5S рРНК имеют только около 120 нуклеотидных пар в длину и, как и ряд других генов, кодирующих малые стабильные РНК, транскрибируются РНК-полимеразой III.
Рибосомные гены организованы в виде кластеров, расположенных группами на разных хромосомах. В каждый кластер входит три (или четыре) гена рРНК в следующем порядке по ходу транскрипции 18S рибосомные гены , 5.8S рибосомные гены и 28S рибосомные гены (или 28S-1 и 28S-2). Все три гена транскрибируются в виде единого полицистронного предшественника (45S у млекопитающих).
У человека около 2000 генов 5,8S рРНК, тандемно расположенных в одном кластере далеко от всех других генов рРНК. Гены 5S рРНК имеют только около 120 нуклеотидных пар в длину и, как и ряд других генов, кодирующих малые стабильные РНК, транскрибируются РНК-полимеразой III .
Рибосомные гены фланкированы транскрибируемыми спейсерами 5'-ETS и 3'-ETS (c 5' и 3' концов соответственно) и разделены внутренними транскрибируемыми спейсерами ITS-1 и ITS-2 . Также заслуживают внимания межгенные спейсеры IGS (спейсеры между кластерами рибосомных генов ), содержащие энхансерные последовательности ( Moss и Stefanovsky, 1995 -- обзор).
Промотор РНК-полимеразы I состоит из двух основных элементов: основного промотора, расположенного ближе к сайту инициации (у млекопитающих -40 +15), и дополнительного промоторного элемента UPE ( upstream promotor element ) (-150 - 110). Предполагают, что основного промотора достаточно для базального уровня транскрипции, в то время как UPE играет модулирующую роль ( Larson и сотр., 1991 - обзор). Расстояние между основным промотором и UPE имеет значение для правильного взаимодействия данных элементов ( Choe и сотр., 1992, Xie и Rothblum, 1992 ). Интересно, что вставки или делеции размером в половину витка нарушают транскрипцию, в то время как вставки размером около целого витка влияют значительно слабее. Работы по точечному мутагенезу промотора показали сравнительно низкую чувствительность к точечным мутациям (Firek и сотр., 1990 , Read и сотр., 1992 ). С другой стороны, некоторые мутации в участке между частями промотора имели модулирующее влияние на уровень транскрипции (Choe и сотр., 1992 , Xie и Rothblum, 1992 , Read и сотр., 1992 ).
Гены рРНК транскрибируются РНК-полимеразой I , и каждый ген образует один и тот же первичный РНК-транскрипт, который у человека называется 45S pРНК и имеет около 13000 нуклеотидов в длину. До выхода из ядра в виде собранных рибосомных частиц 45S рРНК расщепляется, образуя по одной копии 28S рРНК , 5,8S рРНК (входят в большую субъединицу зрелой рибосомы ) и 18S рРНК (входит в состав большой рибосомной субъединицы . У человека имеется около 2000 генов 5S рРНК, тандемно расположенных в одном кластере далеко от всех других генов рРНК. Гены 5S рРНК имеют только около 120 нуклеотидных пар в длину и, как и ряд других генов, кодирующих малые стабильные РНК, транскрибируются РНК-полимеразой III .
