Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изучение гормональной регуляции и тканеспецифической экспрессии гена тирозинаминотрансферазы у крыс

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Изучение гормональной регуляции и тканеспецифической экспрессии гена тирозинаминотрансферазы у крыс"

МИНИСТЕРСТВО НАРОДНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАНА КАЗАХСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АЛЬ-ФАРАБИ

На правах рукописи

Гаджиев Видади Гамза оглы

УДК 577.218

ИЗУЧЕНИЕ ГОРМОНАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ И ТКАНЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ЭКСПРЕСИИ ГЕНА ТИРОЗИНАМИНОТРАНСФЕРАЗЫ

У КРЫС

03.00.04 — биохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Работа выпольнена в лаборатории структуры и функция гена Новосибирского института Биорганической Химии СО РАН

Научные руковадители - доктор биологических наук,

профессор Н.П.Мертвецов

кандидат биологических наук, В.Н.Чесноков

Офицальные оппоненты - доктор медицинских наук,

профессор А.Б.Утешев

кандидат биологических наук, А.Б.Беклемишев

Ведущее учреждение - Институт биологии развития РАН

Защита состаится " 14." лЯ 1992г. в 1к &чассв

на заседании специализированого совета К 058.01.16 при биологическом факультете Казахского государственного Университета им. Аль-Фараби улица Тимирязева, 46.

С диссертацией можно ознокомится в библиотеке Казахского государственного Университета.

Автореферат разослан п2Чп л* 1992г.

Ученый секретар специализированного совета, | кандидат биологических 1йук\^ДЛ!Цу.СА.Такевов

Актуальность проблемы. Изучение механизмов тканеспецифи-ческой экспрессш генов млекопитающих и оперативной регуляции их активности под действием внешних и внутренних факторов продолжает оставаться одной из центральных проблем молекулярной биологии. Удобной экспериментальной системой для исследования этой проблемы являются гены, индуцируемые гормонами, в частности, стероидными гормонами, которые играют важную роль в дифференцировке клеток и тканей и в регуляции метаболических процессов в клетках-мишенях.

В настоящее время основное внимание исследователей сосредоточено на выяснении механизмов активации экспрессии генов под действием гормонов, хотя оперативная регуляция активности генов под действием внешних и внутренних факторов (например, стероидных гормонов) должна обязательно включать в себя как механизмы, вызывающие усиление генной активности, так и механизмы, снижающие активность генов в деиндукционннй период, к сожалению, эта вторая сторона вопроса, несмотря на ее очевидную важность, практически не исследовалась, что явилось одной из основных задач данной работы.

Одним из широкоизвестных генов,регулируемых гормонами у млекопитающих, является ген тирозинаминотрансферазы (TAT, 1 - тирозин; 2 - оксоглутаратаминотрансфераза, К§ 2.6.1.5).

Нужно отметить, что все основные исследования регуляции экспрессии гена TAT выполнены на перевиваемых культурах клеток, что позволяет исследовать реакцию генетических однородных клеток и упрощает ряд экспериментальных процедур, например, трансфекцию экзогенного генетического материала. Однако, очевидно, что характер ответа у перевиваемых клеточных линий может существенно отличаться от результатов, получен-

них на экспериментальных животных, в силу генетических различий клеток-мишеней и возможного участия ансамблей разных клеток в формировании ответа на гормон-индуктор, в связи с этим и, учитывая важность понимания механизмов действия гормонов для медицины, представляется необходимым исследовать молекулярные механизмы регуляции генной активности наряду с использованием культур клеток непосредственно на экспериментальных животных. Кроме того, анализ экспрессии генов на лаборатории* животных является принципиальным и для изучения тканевой специфичности их активности.

Цель и задачи исследования. Целью работы явилось изучение экспрессии гена TAT в печени крыс в норме и при введении гормона - индуктора гидрокортизона для выяснения закономерностей и механизмов индукционного и деиндукционного процессов, а также сравнительный анализ экспрессии этого гена в разных тканях крысы. Исследование предусматривало постановку и решение следующих задач.

1. Детальный анализ динамики активности TAT и содержания мРНК TAT в печени крыс после введения гидрокортизона в индукционный и деяндукционный периоды.

2. Изучение влияния гидрокортизона на скорость транскрипции гена TAT в печени крыс.

3. Исследование причин, обеспечивающих снижение активности гена TAT в печени крыс в деиндукционный период после введения гидрокортизона.

4. Анализ экспрессии гена TAT в разных тканях по уровню ферментативной активности и содержанию специфической мрщ{.

5. Анализ влияния гидрокортизона на экспрессию гена TAT в разных тканях крысы.

Научная новизна, в работе впервые детально изучена динамика содержания мРНК TAT в печени крыс после однократного введения гормона-индуктора гидрокортизона. Установлено, что транзиетный характер индукции гидрокортизоном активности TAT обусловлен транзяетным характером изменения содержания МРНК TAT. •

Установлено, что введение гидрокортизона крысам приводит к существенном}' увеличении скорости транскрипции гена TAT в печени, что, вероятно, является основной причиной увеличения уровня мРНК TAT в этой ткани в индукционный период.

Обнаружено, что ингибитор трансляции циклогексимид увеличивает содержание мРНК TAT в печени крыс, активизируя транскрипцию гена TAT.

Обнаружено, что ген TAT, помимо печени крыс, экспресси-руется и в других тканях (почка, мозг, сердце). При этом уровень активности TAT пропорционален содержанию мРНК в исследованных тканях.

Установлено, что в почках, мозге и сердце крыс активность TAT и содержание мРНК не изменяется при введении гидрокортизона. сделано заключение, что ткаяеспецифических характер экспрессии и гормональной регуляции гена TAT У крыс определяется претрансляционныш процессами, вероятно, тканеспе-цифическш характером транскрипции гена TAT.

Теоретическое и практическое значение работы. Совокупность представленных результатов может способствовать более глубокому пониманию молекулярных механизмов регуляции активности генов гормонами.

Исследованная, в данной работе феноменология тканевой специфичности индукции тярозянашнотрэнсферазы может послу-

жить основой для выяснения тонких молекулярных механизмов тканевой специфичности генной экспрессии, выявленные закономерности процесса деивдукции могут лечь в основу рекомендаций при назначении схем введения стероидных препаратов в клинике.

Апробация работы. Материалы диссертации доложем на всесоюзной конференции "Молекулярная биология генов высших организмов" (Москва, 1987), на рабочем Совещании "регуляция экспрессии генов млекопитающих" (Новосибирск, 1989), на П международном симпозиуме "Молекулярная гинетика сахарного диабета" (Грейфсвальд, ГДР, 1990).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, изложения полученных результатов и их обсуждения, заключения, л выводов, работа изложена на 150 страницах машинописного текста, содержит 24 рисунка и 5 таблиц. Список литературы включает 272 источника.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и иетоды. Работа выполнена на крысах-самцах .жниц вистар весом I50--I70 г. Объектом изучения служили печень, почки, сердце и мозг кивотных. схеш введения гидрокортизона и циклогексш.шда описаны в тексте.

Определение активности тдт проводили в супернатанте (12000 Д ) гоыогенатов ткани методом Даймондстоуна (Dißmond-stone , 1966). Активность TAT выражали в единицах активности на I :.:г белка, количество белка определяли по методу Лоу-

pn (Lowry и др.,1951).

Количественное определение мРНК TAT проводили методом дот- или блот-гибиридизащш на нитроцеллюлозных мембранах ВА 85 ( Schleicher - Schul , ФРГ) с использованием в качестве зонда плазмида р BR 322, содержащей вставку кЛНК TAT крысы размером 353 н.п. Введение р32 - метки в зонд проводили ник-трансляцией (Машатис и др., 1984). Наличие МРНК выявляли рздиоавтографией на рентгеновской пленке PM-I, количественную оценку содержания мрНК TAT осуществляли денситометрией радиоавтографов.

Скорость транскрипции гена TAT определяли по накоплению рЗ^- мРНК TAT в изолированных ядрах при инкубации ядер в течении 20 мин в присутствии cL -р3^ ИТР с последующей гибридизацией, изолированной суммарной р32 РНК с кДНК TAT. Количественную оценку проводили путем определения радиоактивности гибридов (р32 РНК - кДНК TAT) в сцингшияционном счетчике.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

I. Влияние однократного введения гидрокортизона на ферментативную активность и содержание мРНК TAT

Для выяснения закономерностей и механизмов индукционного и деиндукционного процессов первоначально была подробно изучена динамика активности TAT и содержания. мРНК после однократного введения гидрокортизона, результаты по влиянию однократного введения гидрокортизона на активность TAT в печени крыс представлены на рис.1. Однократное введение гордона крыса;,! приводит к транзистной индукции активности TAT в печени. Максимальный уровень индукции (увеличение в 8-10 раз)

Вршя поем >зсЕ>нк^ щдаокортмо».

Рис Л. Динамика активности TAT в печени крыс после однократного введения гидрокортизона. Активность и содержание белка определяли в образцах, взятых у индивидуального животного, результаты представлены KatM ± m для четырех животных, где m - стандартная ошибка среднего.

1 - гидрокортизон

2 - контроль (физ.раствор).

наблюдается через 6 час. после введения гормона, а затем активность TAT быстро снижается. В целом этот процесс состоит г.з 2-х фаз- индукционного и деиндукционного периодов.

Анализ содержания МРНК TAT в печени крыс в различные сроки после введения гидрокортизона показал, что имеется прямая корреляция между изменением ферментативной активности TAT и динамикой уровня МРНК TAT, причем изменение содержания пРНК предшествуют изменению активности (рис.2). Так jте через

Рис.2. Динамика содержания мРНК тирозинашнотрансферазы в печени крыс после введения гидрокортизона.

мИПС тирозинашнотрансферазы определяли в препарате суммарной РНК, полученной от одного животного методом дот-гибридизации. РНК наносили в двухкратных последовательных разведениях, максимальное количество нанесенной РНК - 20 мкг: I - опыт, 2 - контроль, результаты денситометрии представлены как 1,1 + m для четырех животных. .

2 часа после введения гормона наблюдается увеличение содер-

жания мРНК TAT, максимальный уровень мРНК наблюдается через

4 часа, а затем ее содержание снижается. Полученные результаты свидетельствуют, что транзиентный характер индукции гидрокортизоном активности TAT (рис.1) обусловлен транзиентныгл характером изменения содержанием мрш TAT под действием этого гормона (рис.2). Индукция гидрокортизоном мРНК TAT в пе-

чени отмечалась ранее сотрудниками лаборатории ѧà и зарубежными авторами, однако детальная динамика уровня мРНК TAT в печени крыс после однократного введения гидрокортизона изучена нами впервые.

2. Влияние однократного введения гидрокортизона на транскрипцию гена тирозинаминотрансферазы

Для выяснения механизмов влияния гидрокортизона на содержание MpHK TAT в печени крыс мы исследовали влияние этого гормона на скорость транскрипции гена TAT в изолированных ядрах, выделенных из печени крыс до и после введения гидрокортизона (табл.1).

Таблица I

Влияние гидрокортизона на относительную скорость

транскрипции гена TAT в изолированных ядрах печени.

Услоеия эксперимента

К-во тот

РНК (имп/мин Ю6)

К-во метки в гибридах (шли/мин)

TAT

?ЯЗ мр 19 (без ДНК TAT)

Относительная скорость транскрипции TAT(ppm )

Интактные животные

.Гидрокортизон 4 часа '

26,5 601

13,8 3042

102

75

59

657

Ядра выделяли из печени крыс через 4 часа после внутри-брюшинного введения гидрокортизона-ацетата в дозе 5 мг на 100 г веса животного.

При этом относительную скорость транскрипции гена ТИТ определяли гибридизацией с одноцепочечным фрагментом гена TAT размером 3600 нуклеотидов, клонированным в бактериофаге MI3 мр 19. Установлено, что относительная скорость транскрипции гена TAT в ядрах из интактной печени крыс составляет 0,00ß % или бОррт (миллионных долей). Через 4 часа после введения гидрокортизона относительная скорость транскрипции увеличивается приблизительно в 10 раз. Таким образом, можно заключить, что увеличение скорости транскрипции гена TAT в печени крыс является, вероятно, основной причиной увеличения уровня мРНК TAT при введении гидрокортизона. Нужно отметить и то, что данные об активирующем влиянии гидрокортизона на скорость транскрипции гена ТА.Т в печени крыс получены нами впервые и они хорошо согласуются с данными, ранее полученными в лаборатории Г.Щутца (ФРГ), о характере влияния дексаме-тазона на скорость транскрипции гена TAT в перевиваемых клетках гепатомы.

3. Влияние повторных введении гидрокортизона на ферментативную активность и содержание мРНК тирозинаминотрансферазы

При анализе причин, обуславливавдих снижение содержания мШК TAT в печени крыс в деиндукционный период мы предположили, что это может быть связано со снижением эффективной концентрации гормона-индуктора, которое приводит к снижению активирующего влияния комплекса гормон-рецептор на скорость транскрипции гена TAT. Для проверки этого предположения мы исследовали влияние повторных введений гидрокортизона в различное время после первой инъекции на активность TAT и содер-

каше мРНК TAT. При этом эффект повторного введения определяли через 4 часа. Влияние повторных введений гидрокортизона на активность TAT в печени крыс представлено на рис.з.

8ряи веса» 1-го »мрея»» napo*epiRMu W»e)

Рис.3. Влияние однократного и повторного введений гидрокортизона на активность ТЛТ в печени крыс. • - животные получившие гидрокортизон однократно в

нулевой момент времени; о - животные, получившие первое введение гидрокортизона в нулевой момент времени и вторую дозу гормона через указанный интервал времени. Каждая точка представляет среднее 3-х независимых экспериментов по определении активности TAT в печет::! крыс, взятых из 6 животных.

Оказалось, что повторные введения гормона через 2 или через 4 часа после первой инъекции приводит к индукции активное тд ТЛТ. Однако, если повторную дозу гормона вводили позднее, чем через 6 час. после первой инъекции, не происходило

дальнейшей стимуляции активности TAT.Т.о. обнаружено, что де-индуктивный период имеет место рефрактерноеть печени к повторному введению гормона. -

Анализ влияния повторных введений гидрокортизона на содержание МРНК TAT в печени крыс представлен на рис.4.

рис.4. Влияние однократного и повторных введений гидрокортизона на содержание мрнК TAT в печени крыс. .. • - животные, получивше гидрокортизон однократно в нулевой момент времени; о - животные, получившие первое введение гадрокорга-зона В нулевой момент времени и вторую дозу гормона через указанный интервал времени. Каждая точка представляет среднее 2-х независимых определений содержания мРНК TAT методом дот гибридизации в образцах печени крыс, взятых из 6 животных.

Установлено, что влияние повторных введений гидрокортизона на содержание мрш ТАГ в печени крыс аналогично их влиял:;?:)

..........—■—I—i—0—I I .

о а в « 16 го »je

Врвкя после 1-го »««да*»» пддовргазема (ч«г)

на активность TAT. И в этом случае обнаружено, что повторное введение гидрокортизона позднее чем через 3 часа после первой инъекции гормона не приводит к увеличении содержания ь<РНК TAT и не снижает падения ее уровня в деивдуктивный период. Эти результаты свидетельствуют, что временная рефрак-терность печени х индукции активности tat при повторном введении гормона связана с ^ретрансляционными событиями, вероятно, с транскрипцией гена TAT. Нужно отметить, что только через 12 и 14 часов после введения гидрокортизона восстанавливалась чувствительность печени к индукции гидрокортизоном мРНК и активности TAT. Проведенный цикл экспериментов позволил установить, что снижение содержания гормона-индуктора гидрокортизоном не является единственной причиной уменьшения уровня мРНК TAT в деиндукционный период.

4. Влияние циклогексимида на регуляцию гена тяро-зинаминотрансферазы в печени крыс гидрокортизоном

Для выяснения причин снижения экспрессии гена TAT в печени крыс в деиндукционный период мы исследовали влияние ингибитора белкового синтеза циклогексимида на уровень мРНК TAT при введении гидрокортизона. При этом исходили из того, что регуляция транскрипции генов млекопитающих во многом определяется взаимодействием регуляторных районов гена с трансдействующими сиквенсспецифическими белками-регуляторами. Дяя этого животным, получившим однократную дозу гидрокортизона, в разные сроки после инъекции гормона вводили циклогек-симвд, эффект которого оценивали через 4 часа.

Как видно из рис.5, введение циклогексимида через 4 или 8 час. после инъекции гормона приводит к быстрому снижению

Рис.5. Эффект циклогексимида на уровень-активности TAT в печени крыс после введения гидрокортизона.

Самцам крыс линии вис тар внутрибршинно вводили гидрокортизон-ацетат в одинаковых дозах в нулевой момент времени (•); группы из этих животных получали одинаковые дозы циклогексимида через различные интервалы времени (о); группа интактных животных получали только циклогексимид (¿0; Животных забивали в указанные интервалы времени. Печени б крыс объединяли, и определяли активность TAT.

Каждая точка соответствует среднему значению из трех измерений, полученных из печеней шести животных.

активности TAT. Это согласуется с данными, полученными другими авторами, и свидетельствует об эффективном ингибировашш белкового синтеза данной дозой Циклогексимида. Влияние циклогексимида на содержание мРНК TAT показано на рис.а. Оказалось, что ингибирование белкового синтеза (без введения гормона)

Si-

ta 8

а

О 2 g

—i-1——i-1-1-1-1-1-1-1-1-

О U 8 12 16 20 Время после 1-го введения гидрокортизона (чао).

Рис.6. Эффект циклогексимида на содержание мРНК TAT в печени крыс после введения гидрокортизона.

Самцам крыс линии вистар внутрибрюшинно вводили гидрокортизон-ацетат в одинаковых дозах в нулевой момент времени (•); группы из этих животных получали одинаковые дозы циклогексимида через различные интервалы времени (о); группа интактных животных получали только циклогексимид (д). животных забивали в указанные интервалы времени. Печени 6 крыс объединяли, и определяли количество мРНК TAT.

Каждая точка соответствует среднему значению из трех измерений, полученных из печеней шести животных.

приводит к некоторому увеличению содержания мРНК TAT, а одновременно введение циклогексимида и гидрокортизона не вызывает дополнительного увеличения уровня мРНК TAT по сравнению с действием одного гормона. Главное состоит в том, что введение щжлогексимида в деиндукционный период, т.е. через 4 или

8 час. после инъекции гидрокортизона не только предотвращено падение содержания мрщ, но значительно повышало ее уровень. Этот эффект циклогексимида, известный для других генов как феномен "супериндукции", впервые описан здесь для гена TAT.

Для понимания эффектов цшигагексимвда на содержание мРНК в печени крыс в норме к при введении гормона, исследовали его влияние на скорость транскрипции гена TAT {табл.2).

Таблица 2

Влияние циклогексшлида на относительную скорость транскрипции гена TAT в изолированных ядрах печени крыс.

Условия эк- тот Pffii К-во метки в гибридах относит, сперимента имц/шн (имп/мин) скорость

и Ю6 ^КГ MI3 ыр 19 транскрип-(без ДНК ции гена TAT) TAT ( ppm )

Интактные живог-ные 26,5 60Т 102 59

¡щтештные шгаот-ние ). циклогекеш.шд 4 час. 24,8 1458 68 171

Гидрокортизон 4 час. 13,8 3042 138 657

Гидрокортизон 4 час. . + циклогехсш.шд 4 час. 12,9 3877 196 825

Сказалось, что «ведение цлклогекси;.шда кнтактиы:.: живолшп

приводит к усилению относительной скорости транскрипции гена TAT в 3 раза. Это .вероятно, и определяет наблвдаемое увеличение содержания мРКК TAT под действием циклогексимида (рис.6). Установлено, что введение циклогексимида через 4 часа после инъекции гормона приводит к дальнейшему увеличению скорости транскрипции гена TAT, с чем и связан, вероятно, обнаруженный нами эффект супериндукции мрНК TAT при введении циклогексимида. в целом, эксперименты с цлклогексимидом позволяют заключить, что наиболее вероятной причиной снижения уровня мРНК TAT в деиндукционный период (и как следствие активности TAT) является появление в этот период белков-репрессоров транскрипции гена TAT.

5. Активность TAT в разных тканях крысы в норме и при введении гидрокортизона

Данный раздел работы был посвящен анализу тканевой специфичности экспрессии гена TAT у крыс.

Определение ферментативной активности TAT в разных тканях крыс показало, что активность TAT выявляется не только в печени, но также и в мозге, сердце и почках крыс (табл.3).

Таблица 3

Активность тирозинаминотрансферазы в разных тканях крысы в норме и при введении гидрокортизона.

Условия эк- Активность TAT (ед/мг белка)

сперимента ~печень почка сердце мозг .

Интактные

животные 1,95+0,13 0,30+0,01 0,65±0,02 0,33+0,07 Гидрокортизон 6 час. 22,6±0,30 0,32±0,02 0,70±0,02 0,42±0,02

Однако в последних 3-х тканях активность таТ зйачительно ниже, чем в печени. При этом, в отличие от печени активность TAT в этих тканях не изменяется при введении гидрокортизона рис.7).

70 1510 5-

J

^ 05-

2

~f мозг

л

U

I О

-f-i-1-

Ч

3

сода

05-

4

ПЯХ*

0 2 4 6 8»

Врам поем 1К1Ю1 гадрокорттои» Ык)

Рис.?. влияние гидрокортизон-ацетана на активности TAT в разных тканях крыс.

Самцам лиши вис тар внутрлбршшшо вводили гадро-кортизон-ацетат в одинаковых дозах в нулевой момент времени, животных забивали в указанные интервалы времени; для определения активности TAT в тканях соответствующие пенни были выделены из индивидуальных кивог-пих, "падая точка соответствует среднему значению из шести измерений + стандартная ошибка. (I) печень, {'¿) тлозг, (3) сердце, (4) почка.

Эти результаты позволяют отнести ТЛТ к ферментам не с абсолютной тканевой специфичностью.

6. Содержание МРНК и скорость транскрипции гена тпрозинаминотрансферазы в разных тканях крысы

Для более строгого доказательства экспрессии гена TAT в других тканях было изучено содержание мРНК TAT в разных тканях крысы методом дот-гпбркдизадни. Оказалось, что МРНК TAT наряду с печенью регистрируется также в почках, мозге и сердце крыс (рис.8). При этом количественная оценка содержа-

СЕРДЦЕ I 2

МОЗГ I 2

ПОЧКА I 2

ПЕЧЕНЬ I 2

Рис.8. Выявление мИПС TAT г препаратах РНК из печени, почки, мозга и сердца ингакткнх крыс.

Для дот гибридизации к; носили полп-А-РНХ (I) или суммарную РНК (2), полученнуъ из ткани 5 животных. PIE, нанесена в 2-кратных последовательных разведениях, максимальное количество нанесекпо;; РНд 20 гжг.

ния ми® TAT показала, что уровень мж; TAT в разных тканях прямо коррелирует с уровнем ферментативной активности. Эти данные свидетельствуют о том, что тканеспецифический уровень активности TAT определяется содержанием м?нк TAT и контролируется ^ретрансляционным уровнем. Анализ транскрипции гена TAT в изолированных ядрах мозга и почек не позволил достоверно выявить транскрипцию гена TAT в этих тканях, этот результат указывает на то, что скорость транскрипции гена TAT в мозге и почках по крайней мере в 10 раз ниже, чем в печени.

Изучение регуляции гидрокортизоном содержания мРНК TAT в разных тканях крысы было проведено путем исследования динамики равновесного содержания мРИК TAT в печени, мозге ¡г сердце в течение 10 час. после введения гидрокортизона (рис.9). Оказалось, что в отличие от печени введение гидрокортизона не изменяет уровень иРНК TAT в мозге и сердце во все исследованные сроки после инъекции гормона.

Результаты по изучению экспрессии гена TAT в разных тканях крысы позволяют заключить, чтс тканеспецифический характер его экспрессии и гормональной регуляции гидрокортизоном определяется претрансляцконными процессами, вероятно, ткане-спецкфической регуляцией транскрипции гена TAT. Каковы конкретные механизмы такой регуляции в настоящее время неизвестно. Предполагается, что она определяется коррдинировйнньв.'. взаимодействием, различных белковых регуляторных факторе® с регуляториой областью гена TAT.

Перспективы в понимании глехашгзмов ткгшеспецкфической экспрессии и регуляции активности индивидуальных генов, по Hauet,ту мнению, связаны с изучением структурнофуккциональной организации регуляторных облаете!! иадж^чикщх гепов, пг-лю-

Рис.. 9. Влияние гидрокортизона на содержание t.iPlffi TAT в разных тканях крысы.

Животным вводили одну дозу гидрокортизон-ацетата в нулевой момент времени. Для определения содержания мРНК использовали образцы печени из 6 индивидуальных животных, ткани мозга, печени и сердца, выделенные из 6 индивидуальных животных, объединяли вместе. I - печень, 2 - мозг, 3 - сердце.

чая анализ их взаимодействия с ядерными синквенсспецифичес-кж.л регуляторными факторами, вторым направлением ^ри этом должно быть изучение экспрессии генов, кодирующих регулятор-ные ядерные факторы и анализ метаболизма этих факторов в разных тканях. Нагл представляется, что ген TAT у.крыс является хороаей моделью для анализа такой актуальной и сложной проб-легл, как тканеспецифическая экспрессия и регуляция активное-

ти генов млекопитающих. Проведенное в данной работе исследование феноминологии тканеспецифической экспрессии гена TAT У крыс создает хорошую основу для последующего анализа молекулярных механизмов тканевой специфичности экспрессии этого гена

ВЫВОДЫ

Изучена тканеспецифическая экспрессия и гормональная регуляция гена тирозинашнотрансферазы (TAT) у крыс.

1. впервые детально изучена дина-.шка содержания г.трнк TAT в печени крыс после однократного введения гормон е-индук-тора гидрокортизона. Установлено, что транзиентный характер индукции гидрокортизоном активности TAT обусловлен транзиент-ным характером изменения содержания мРНК TAT.

2. Установлено, что введение гидрокортизона крысам приводит к существенному увеличению скорости транскрипции гена TAT в печени, что, вероятно, является основной причиной увеличения уровня пРШ TAT в этой ткани в ивдукцпошшй период.

3. Установлено, что снижение содержания гормона-шщук-тора гидрокортизона не является единственной-причиной уменьшения уровня uPHK TAT в печени крыс в дсиндукциопныи период.

4. Обнаружено, что ингибитор трансляции циклогексшид увеличивает содержание глРШС TAT в печеш крыс, активизируя транскрипцию гона TAT.

5. Установлено, что снижение содержания :.:PIEi TAT в печени крыс в дешщутсцношшй период предотвращается введение:.: ингибитора трансляции циклогексшида, который вызывает дальнейшее увеличение уровня :.:P1IÄ TAT и активацию транскрипции гена TAT. Предполагается, чсо енппепие содержания :.;PIi:; TAT в печени кркс в деппдукцпсннцЦ период связано с действие:.: спс-

цинических белнов-репрессоров транскрипции гена TAT.

6. Обнаружено, что ген TAT, помимо печени крыс, экспрес-сируется и в других тканях (почки, мозг, сердце). При этом уровень активности TAT пропорционален содержанию мРНК в исследованных тканях.

7. Установлено, что в почках, мозге и сердце крыс активность TAT и содержание г,РНК не изменяется при введении гидрокортизона.

8. Сделано заключение, что тнанеспецифический характер экспресс™ и гормональной регуляции гена TAT у крыс определяется претрансляционныш процесса!,га, вероятно, тканеспеци-фяческим характером транскрипции гена TAT.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. влияние гидрокортизона на активность гена тирозина,шно-трансферазы в разных тканях крысы. В кн.: Тез.докл. Ш Всесоюзного съезда эндокринологов. Ташкент, 1989, с.127. Совы, с Н.П.Мертвецовш.1, в.Н.Чесноковым, Н.Р.Тевс, С.Ы. Зелениным, Г.И.Леонтьевой.

2. Тканеспецифическая гормональная регуляция содержания мршс тирозинашнотрансферазы крыс. // Биохшлия. - 1990. -т.55.

- 10. -с.59-64. Совм. с Н.П.ь'ертвецовым, В.Н.Чесноковым, Н.Р.Тевс, С Л,¡.Зелениным, Г.И.Леонтьевой.

3. Влияние циклогексшида на индукцию гена тирозинашнотрансферазы^ в печени крыс. // Докл. АН СССР. - 1990. - т.312.

- ß 4, - с.1003-1004. Сош. с Н.П.Мертвецоьым, В.Н.Чесноковым, Г.И.Леонтьевой.

4. Hydrocortisone regulation and expression of tyrosine aminotransferase gene in various tissues of rat. // Biomed.

Biochim.Acta. - 1990. - v.49, N 12. p.1275-1284. Together with N.P.Mertvesov, V.N.Cheanokov, G.I.Leontyeva, S.M.Ze-lenin.

Подписано Е печать

¿VZ03 № ...

обьам I печ.л. Тираж"Ijü экз.

Ротапринт УД СО РАН, ул. Терешкова, 30: