Взаимодействие некоторых транскрипционных факторов РНК-полимеразы II с ALU-повторами и его биологическая роль

• Автор: Бабич, Виктор Сергеевич
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 119 с.

СОДЕРЖАНКЕ

Оглавление
Список сокращений
1. Введение
2. Обзор Литературы
2.1. Alu-повторы, часто повторяющиеся элементы генома 8 человека со свойствами ретропозонов.
2.1.1. Структура Alu-повторов
2.1.2. Предполагаемый механизм амплификации Alu-повторов
2.1.3. Классификация Alu-повторов
2.1.4. Эволюция подсемейств Alu-повторов
2.1.5. Гипотезы, объясняющие механизм амплификации Alu
повторов
2.1.6. Распределение Alu-повторов в геноме человека
2.1.7. Роль Alu-повторов в регуляции активности геномов
2.1.8. Роль Alu-повторов в этиологии наследственных болезней
человека
2.2. Регуляция транскрипции у эукариот
2.2.1. Характеристика транскрипционного фактора YY1
2.2.2. Суперсемейство ядерных рецепторов
3. Материалы и методы
3.1. Материалы
3.2. Методы
4. Результаты и их обсуждение
4.1. Анализ консенсусных сайтов связывания для ядерного
фактора YY1 в генах человека
4.2. Связывание белка YY1 с потенциальным сайтом в Alu
повторах.
4.3. Ассоциация некоторых ядерных рецепторов с Alu
повторами и их функциональность.
4.4. Экспериментальное изучение взаимодействия некоторых
ядерных рецепторов с участком AUB Alu-повтора
4.5. Компьютерный анализ встречаемости Alu
ассоциированных сайтов YY1, Spl, DR-4 в случайных и рекомбинационно-активных Alu
5. Заключение
6. Выводы
7. Приложение
8. Список литературы
Список сокращений.
ADPRT - (поли-АДФ-рибозил)-трансфераза
CAT - хлорамфениколацетил трансфераза DR — прямые повторы
HRE - гормон-ассоциированный, или гормон-акцепторный, элемент
IR - инвертированные повторы
LINE - длинные диспергированные повторы
MS-Alu - Alu-повторы подсемейства основного подсемейства
ORF2 - ревертаза LINE
Pol I - РНК-полимераза I
Pol II - РНК-полимераза II
Pol III - РНК-полимераза III
RAR - рецептор транс-ретиноевой кислоты
RXR — рецептор 9-пс-ретиноевой кислоты
SDS - додецилсульфат натрия
SINE — короткие диспергированные повторы
TR—рецептор тиреоидного гормона
YY1, Spl, SEF/STAT91, CREB/ATF, RAR/RXR, TR, Lyf-1, МЕР-1, PPAR, GATA
транскрипционные факторы, упоминающиеся в работе
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота
ПААТ - полиакриламидный гель
ПЦР - полимеразная цепная реакция
РНК — рибонуклеиновая кислота

1« ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность проблемы. Одним из основных механизмов регуляции активности генов эукариот является контроль их активности на уровне инициации транскрипции. Он осуществляется с помощью специальных белков (транскрипционных факторов), которые связываются с определенными консервати вными последовательностями ДНК, расположенными, как правило, в промоторной области гена. Изучение механизма регуляции активности генов проводится в направлении выявления и характеристики транскрипционных факторов и установления последовательностей ДНК, с которыми они связываются.
Большая часть генома человека (97%) представлена последовательностями, не кодирующими РНК, значительную часть которых составляют ретротранспозоны семейства Alu. Анализ консенсусной последовательности Alu-повторов показал, что она содержит консервативные участки, с которыми теоретически могут связываться такие транскрипционные факторы РНК-полимеразы II, как Spl и YY1. В консенсусной последовательности Alu-повторов также обнаружен блок AGGTCA, с которым могут связываться транскрипционные факторы, принадлежащие семейству ядерных гормональных рецепторов. Белки этого большого семейства могут связываться не только с AGGTCA-блоком, но и с различными вариантами, возникшими в результате его дупликации (инвертированные повторы, IR, и прямые повторы, DR, которые могут быть разделены несколькими нуклеотидами, Umesono, Murakami et al. 1991; Mangelsdorf and Evans 1995). На основании приведенных фактов было высказано предположение о том, что Alu-повторы являются “контейнерами”, содержащими наборы потенциальных последовательностей для связывания различных транскрипционных факторов. Перемещение такого “контейнера” в новый участок генома предположительно будет индуцировать появление новых связей в сложной сети регуляции транскрипции, которые могут закрепляться эволюционно. К тому же мутации в функционально значимых Alu-повторах могут приводить к нарушению экспрессии генов и быть причиной наследственных заболеваний.

указывает на эволюционную консервативность (Shi, Lee et al. 1997) и функциональную важность белка YY1.
Сходная ДНК-связывающая активность обнаружена и у Drosophila melanogaster. Белок, обладающий этой активностью, принадлежит к семейству РНО белков (polycomb group proteins). Этот белок содержит на С-конце ДНК-связывающий домен, практически полностью идентичный домену цинковых пальцев белка YY1 (совпадают 112 из 118 а.о.). Однако в других участках белка YY1 и белка из D. melanogaster не обнаружено даже слабой гомологии (Brown, Mueci et al. 1998).
Приведенные данные показывают, что YYl-подобная ДНК-связывающая активность обнаружена у широкого круга эукариот. В то же время нет данных о существовании таких активностей у низших эукариот.
2.2.1.5. Молекулярные предпосылки мультифункциональности белка YYJ. Способность белка YY 1 оказывать различное действие на транскрипцию генов, по-видимому, складывается из а) существования различных доменов, б) различия в последовательности нуклеотидов в сайтах ДНК, с которыми специфично взаимодействует белок YY1, и в) способности белка YY1 взаимодействовать с другими белками, изменяющими его активность. Различные комбинации этих трех факторов, возможно, и приводят к способности YY1 альтернативно изменять активность одного и того же гена. Разнообразие в функции белка YY1 может вносить свой вклад и недавно открытая способность этого белка взаимодействовать с компонентами ядерного матрикса. Можно допустить, что взаимодействие с периферическими белками ядра приводит к сегрегации белка YY1 в определенных участках ядра, что в свою очередь может влиять на активность генома (Bushmeyer and Atchison 1998).
2.2.1.6. Белки, взаимодействующие с YY1. В литературе существуют данные о целом ряде белков, способных взаимодействовать с белком YY1. Показано, что белок YY1 при взаимодействии с аденовирусным белком El А в отношении вирусных генов меняет свойства репрессора на свойства индуктора (Berns and Bohenzky 1987). Транскрипционный фактор Spl связывается с YY1 и этот