Регуляция транскрипции фактором TFIIIA

В отличие от РНК-полимеразы бактерий РНК-полимеразы из клеток эукариот не присоединяются непосредственно к ДНК.Их связывание с промотором опосредовано особыми белками. Если гены 5S-pPHK, выделенные из клеток Xenopus laevis, инкубировать с РНК-полимеразой III, то правильной транскрипции генов не происходит. Однако правильная транскрипция наблюдается в случаях, когда используется хроматин, содержащий ген 5S-pPHK, или гены 5S-pPHK инкубируют в ядерном экстракте. Имеется белок с молекулярной массой 38 500 дальтон, который связывается с контролирующей областью гена 5S-pPHK и регулирует присоединение РНК-полимеразы III(Ng et al., 1979; Engelke et al., 1980). В отсутствие этого белка ген 5S-pPHK не активен.

Этот белок, названный TFIIIA (т.е. первый транскрипционный фактор для РНК-полимеразы III), специфичен для гена 5S-pPHK (он не связывается с промоторами других генов, зависимых от РНК-полимеразы III), и его синтез регулируется в процессе развития. Он в огромном количестве присутствует в раннем оогенезе, когда синтезируется чрезвычайно много 5S-pPHK, но его концентрация падает до крайне низкого уровня в зрелых ооцитах (Ginsburg et al., 1984). Связь TFIIIA с внут-

Гилберт С. Биология развития: В 3-х т. Т. 2: Пер. с англ. – М.: Мир, 1994. – 235 с.

128 _______________ ГЛАВА 11 ______________________________________________________________________________

Рис. 11.25. Карта делений в гене 5S-pPHK Xenopus laevis. Жирные горизонтальные линии показывают делетированные участки ДНК в плазмидах, содержащих ген 5S-pPHK. Знаком плюс указаны те плазмиды, в которых оставшаяся ДНК поддерживает правильную транскрипцию 5S-pPHK. Знаком минус указана неспособность к правильной транскрипции. С помощью этих делеций идентифицирована контролирующая область внутри гена, которая имеет длину около 30 пар оснований. (По Brown, 1981.)

Рис. 11.26. Радиоавтограмма радиоактивной 5S-ДНК, которую инкубировали с возрастающими концентрациями TFIIIA и затем гидролизовали ДНКазой I. Фрагменты, полученные после такой обработки, разделяли с помощью электрофореза и проводили радиоавтографию. Участки, где ДНК была защищена, выявляются как светлые полосы. (Из Sakonju, Brown, 1982; фотография с любезного разрешения D.D. Brown.)

ренним промотором генов 5S-pPHK дополнительно стабилизируется двумя неспецифическими факторами TFIIIC и TFIIIB(Lasser et al., 1983; Pieler et al., 1987). Транскрипция начинается после того, как к этому комплексу присоединяется РНК-полимераза III.

Кроме того, оказалось, что тип и количество 5S-pPHK зависят от концентрации TFIIIA в ядре. Каким образом осуществляется этот контроль? Браун и Шлиссель (Brown, Schlissel, 1985) инъецировали клонированные ооцитные и соматические гены 5S-pPHK в ооциты и ядра клеток бластулы; оказалось, что TFIIIA имеет существенно более высокое (более чем в 200 раз) сродство к контролирующей области соматических генов 5S-pPHK, чем к контролирующей области ооцитных генов. Это свойство означает, что при низких концентрациях фактора среди генов, связывающих TFIIIA, практически вес будут генами соматического типа, но при более высоких концентрациях фактора станут активироваться также и ооцитные гены 5S-pPHK. Инъекция очищенного TFIIIA в зародыши на стадии поздней бластулы (где активны только соматические гены 5S-pPHK) приводила к активации также ооцитных 5S-генов.