Тра 2. Трансляционная регуляция гена tra-2 и ее роль в определении пола у нематод C. elegans

alexxlabРазное
Как работает трансляционная регуляция гена tra-2 у C. elegans. Какие элементы участвуют в этом процессе. Какова роль tra-2 в определении пола нематод. Как связаны трансляционный контроль tra-2 и развитие гермафродитов.

Содержание

Ген tra-2 и его роль в определении пола C. elegans

Ген tra-2 играет ключевую роль в определении пола у нематоды Caenorhabditis elegans. Этот ген необходим для развития женского пола как в соматических тканях, так и в зародышевой линии. Каким образом tra-2 участвует в этом процессе?

В нормальных условиях гермафродиты C. elegans сначала производят сперму, а затем переключаются на производство ооцитов. Мутации с усилением функции гена tra-2 (обозначаемые как tra-2(gf)) приводят к тому, что гермафродиты становятся самками — они больше не производят сперму, а только ооциты. Это указывает на то, что tra-2 способствует развитию женских половых признаков.

Интересно, что мутации tra-2(gf) локализуются в 3′-нетранслируемой области (3’UTR) мРНК tra-2. Это наводит на мысль, что регуляция экспрессии tra-2 на посттранскрипционном уровне играет важную роль в определении пола у C. elegans.


Элементы прямого повтора в 3’UTR tra-2

При детальном изучении 3’UTR tra-2 были обнаружены два идентичных прямых повтора длиной 28 нуклеотидов. Эти повторяющиеся последовательности получили название элементов прямого повтора (DRE — Direct Repeat Elements). Какую функцию выполняют DRE в регуляции tra-2?

Исследования показали, что DRE действуют как репрессорные элементы, подавляющие трансляцию мРНК tra-2. Это было продемонстрировано в нескольких экспериментах:

  • мРНК tra-2 с мутациями в DRE (tra-2(gf)) ассоциированы с более крупными полисомами по сравнению с мРНК дикого типа. Это указывает на более активную трансляцию мутантных мРНК.
  • При включении DRE в 3’UTR репортерных генов наблюдалось подавление их трансляции.
  • Нарушение DRE не приводило к увеличению уровня мРНК tra-2, а влияло именно на эффективность трансляции.

Таким образом, DRE выступают в роли цис-регуляторных элементов, обеспечивающих трансляционную репрессию tra-2.

Механизм трансляционной регуляции tra-2

Как именно осуществляется трансляционная регуляция tra-2 посредством DRE? Исследования выявили несколько ключевых компонентов этого процесса:


  • DRF (DRE-binding factor) — белковый фактор, специфически связывающийся с DRE. Предполагается, что именно взаимодействие DRF с DRE обеспечивает репрессию трансляции tra-2.
  • laf-1 — ген, необходимый для трансляционной репрессии tra-2. Мутации laf-1 нарушают подавление трансляции, опосредованное 3’UTR tra-2.
  • tra-3 — ген, способствующий развитию женского пола за счет снятия репрессии с tra-2. Предполагается, что tra-3 может ингибировать активность laf-1.

Таким образом, формируется следующая модель регуляции: DRF связывается с DRE в 3’UTR tra-2, что приводит к репрессии трансляции. Этот процесс зависит от активности laf-1. В свою очередь tra-3 может снимать эту репрессию, возможно, путем ингибирования laf-1.

Роль трансляционной регуляции tra-2 в определении пола

Какое значение имеет трансляционная регуляция tra-2 для определения пола у C. elegans? Исследования показывают, что этот механизм играет важную роль как в эмбриональном, так и в постэмбриональном развитии:

  • В раннем эмбриогенезе трансляционная репрессия tra-2 необходима для правильного определения пола зародыша.
  • В ходе постэмбрионального развития динамическая регуляция трансляции tra-2 обеспечивает переключение гермафродитов с производства спермы на производство ооцитов.

Таким образом, тонкая настройка экспрессии tra-2 на уровне трансляции позволяет C. elegans развиваться как виду с гермафродитами. Это обеспечивает возможность самооплодотворения при сохранении способности к перекрестному оплодотворению с самцами.


Консервативность механизма трансляционной регуляции tra-2

Насколько консервативен обнаруженный механизм трансляционной регуляции tra-2? Исследования показывают, что этот механизм сохраняется у близкородственных видов нематод:

  • У Caenorhabditis remanei, вида с раздельнополыми особями, в гомологе tra-2 обнаружены консервативные регуляторные элементы, аналогичные DRE C. elegans.
  • Механизмы трансляционной регуляции, опосредованные 3’UTR, обнаружены и у других генов, участвующих в определении пола у C. elegans (например, fem-3).

Это указывает на то, что трансляционная регуляция может быть общим механизмом контроля экспрессии генов, определяющих пол у нематод. Возможно, модификации этого базового механизма позволили C. elegans эволюционировать в вид с гермафродитами.

Значение исследований трансляционной регуляции tra-2

Почему изучение трансляционной регуляции tra-2 важно не только для понимания биологии C. elegans? Эти исследования имеют более широкое значение по нескольким причинам:


  • Они демонстрируют важную роль посттранскрипционной регуляции в контроле ключевых процессов развития.
  • Выявленные механизмы могут быть консервативны и у других организмов, включая млекопитающих.
  • Понимание молекулярных основ определения пола может иметь практическое значение, например, в разработке методов контроля вредителей.

Таким образом, исследования tra-2 у C. elegans служат моделью для изучения общих принципов регуляции генов и их роли в развитии организмов.

Перспективы дальнейших исследований трансляционной регуляции tra-2

Несмотря на значительный прогресс в понимании механизмов трансляционной регуляции tra-2, многие вопросы остаются открытыми. Какие направления исследований могут быть особенно перспективными?

  • Идентификация и характеристика белков, взаимодействующих с DRE (в частности, DRF).
  • Изучение механизмов, посредством которых tra-3 снимает репрессию с tra-2.
  • Исследование роли малых РНК в регуляции tra-2.
  • Анализ эволюции механизмов трансляционной регуляции tra-2 у различных видов нематод.

Эти исследования помогут не только лучше понять определение пола у нематод, но и расширят наши представления о механизмах посттранскрипционной регуляции генов в целом.


Заключение

Трансляционная регуляция гена tra-2 представляет собой элегантный механизм контроля определения пола у C. elegans. Этот процесс опосредован специфическими элементами в 3’UTR мРНК tra-2 и набором регуляторных белков. Тонкая настройка экспрессии tra-2 на уровне трансляции позволяет C. elegans развиваться как виду с гермафродитами, обеспечивая правильное переключение между производством мужских и женских гамет.

Исследования трансляционной регуляции tra-2 не только проливают свет на молекулярные механизмы определения пола у нематод, но и демонстрируют важность посттранскрипционного контроля в регуляции ключевых процессов развития. Дальнейшее изучение этих механизмов обещает расширить наше понимание фундаментальных принципов регуляции генов и их роли в эволюции репродуктивных стратегий.


Транс-2-метилциклогексанол

Артикул: 7443-52-9

по запросу

Производитель: Не указано

Вы нашли, что искали? Если вам нужна помощь, пожалуйста, свяжитесь с нами:
8-985-231-84-76, mail@himreakt. ru

Основное описание

Идентификация
Химические и физические свойства
Риски, безопасность и условия использования

Форма запроса

Чтобы купить транс-2-метилциклогексанол, отправьте запрос

Контактные данные

Контактное лицо:

Телефон:

Email:

ИНН организации:

Название организации:

Информация о заказе

Упаковка:

Количество:

Фасовка:

Производство:

— — — Выберите значение — — -ОтечественныйИмпортный

Дополнительные требования:

Включите в запрос ваши требования к продукции. Обращаем внимание, что мы не продаем химические реактивы частным лицам.

Нажимая кнопку «Отправить» Вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности

×

Мужская
43-5050-5959-7272-8383-9595-104104-113
147-157152-170165-188170-193170-193170-193170-193
81-8686-9197-102102-107112-117117-122122-127
Женская
79-8484-89
89-94		94-9999-104
58-6464-6969-7476-8184-89
84-8989-9494-99102-107109-114

трансляция | ЖК «Метропарк 2»

Онлайн-трансляция | ЖК «Метропарк 2»