Полногеномное сравнение распределения ретроэлементов в ДНК человека и шимпанзе

• Автор: Буздин, Антон Александрович
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 227 с.

Введение

Обзор Литературы

Часть 1. Разнообразие мобильных элементов

Глава 1.1. Краткая характеристика и классификация мобильных элементов

Глава 1.2. ДНКтранспозоны,

или мобильные элементы класса II

I элементы прокариот

Собственно ДНК транспозоны

Семейство 1

Семейство Тс 1i

Глава 1.3. Общая характеристика ретроэлементов 1

Глава 1.4. Не содержащие ретроэлементы. Ретроинтроны интроны группы II
Глава 1.5. Не содержащие ретроэлементы. Группа I Группа
Группа1
Группа 2
РОСытОКАМ
Группа 4 ГОСУДАРСТВЕННА
БИБЛИОТЕК
Группа 1
Группа
Группа
Группа1
Группа 1
Группа
Группа
Группа I
Глава 1.6. Не содержащие ретроэлементы.
Ретропозоны I и процессированные псевдогены
7 РНКподобные I
тРНКподобные I
I
Процессированные псевдогены
Глава 1.7. содержащие ретроэлементы ретротранспозоны и эндогенные ретровирусы
ретротранспозоны
Семейство Ту 1i
Семейство 3
Семейство
Группа
Эндогенные ретровирусы
Классификация ретровирусов
Эндогенные ретровирусы группы
V
V
Эндогенные ретровирусы группы II
IIV
V
V
Эндогенные ретровирусы группы III
V
VI
VI
НЕЯУАОР
НЕЯУР
НЕЯУН9С
НЕЯУЯ
НЕКУгб
НЕЯУРКО
НЕУ1
Химерные семейства эндогенных ретровирусов
V
У.
Ретровирусы и геном человека
Глава 1.8. Некоторые аспекты происхождения и эволюции Ретроэлементов
Эволюция автономных ретроэлементов
Эволюция неавтономных рстроэлсментов
Глава 1.9. Функции ретроэлементов в клетке и их влияние на геном хозяина факты и гипотезы 1 1
Часть 2. Техника вычитающей гибридизации эффективный подход к решению задач молекулярной генетики Глава 2.1. Появление метода
Вычитающей Гибридизации ВГ
Глава 2.2. Применение ПЦР для усовершенствования ВГ 9 Глава 2.3. Появление метода Репрезентативного Дифференциального Анализа ОА
Глава 2.4. Метод Супрсссионной Вычитающей Гибридизации Н
Глава 2.5. Дальнейшие перспективы развития техники ВГ
Экспериментальная часть работы
Часть 3. Разработка метода ТС1А и применение его для
поиска специфичных для генома человека внедрений
ретроэлементов
Глава 3.1. Актуальность метода
Глава 3.2. ГСОА экспериментальная техника, позволяющая проводить полногеномное сравнение распределения мобильных элементов между организмами без предварительного знания первичной структуры их геномов
Принцип метода
Глава 3.3. Полногеномная идентификация интеграций НЕЛУК НМЬ2, специфичных для генома человека.
Применение ТвОА для поиска интеграций ЬТИ. НЕЯУК НМЬ2, специфичных для ДНК человека
Структурный анализ известных чс ЬТЯ
Анализ генного окружения 1ЛИ семейства Н8
Разделение семейства НБ на два подсемейства
Эволюционная история семейства НБ
Анализ чс ЬТИ. НЕЯУК НМЬ2, картированных в нитронах генов
Глава 3.4. Применение ТСОА для поиска чс внедрений Ы 9 Глава 3.5. Химерное семейство ретроэлементов Ы6Ы
Химерное семейство Ы6Ы
Другие химерные семейства ретротранскриптов
Г лава 3.6. Заключение
Обсуждение возможностей метода ТСИА и спектра его применимости
Выводы
Материалы и методы
4.1. Образцы геномных ДНК
4.2. Олигонуклеотиды 1
4.3. Приготовление ДНК Трейсера и Драйвера
4.4. Вычитающая гибридизация
4.5. Создание библиотек и дифференциальный скрининг фланков
4.6. Определение первичной структуры клонов
4.7. Анализ последовательностей ДНК
4.8. ПЦРанализ
4.9. Гибридизация с зондами на последовательности 6 мяРНК
4 Образцы кДНК тканей человека
Приложение 1. Структура уникальных геномных праймеров,
использованных для амплификации локусов, содержащих интеграции
Приложение 2. Структура уникальных геномных праймеров,
использованных для амплификации локусов, содержащих интеграции
Приложение 3. Структура уникальных геномных праймеров,
использованных для амплификации локусов, содержащих отобранные для анализа интеграции V2, принадлежащих семейству
Список литературных источников


Одновременно происходила успешная ассоциации этого предшественника с последовательностями, влияющими на его регуляторный потенциал такими как . Есть некоторые подтверждения этой гипотезы. Филогенетический анализ последовательностей гена обратной транскриптазы показал, что ретроинтроны и I ретротранспозоны, не содержащие являются более древней формой, чем ретровирусы . Механизм ретропозиции ретроинтронов и I также значительно проще, чем у ретротранспозонов и ретровирусов. Возможно, фермент теломераза, который имеет активность ДНК
зависимой РНКполимеразы, является наименее дивергировавшим потомком того самого гена обратной транскриптазы, от которого произошли ретроэлементы хотя не исключено и обратное . По всей видимости, каждая отдельная группа ретроэлементов произошла от одного предка так называемого мастер гена, с которого начинается история любой группы ретроэлементов. Это можно проиллюстрировать на любезно предоставленном эволюцией примере ГО элементов крыс, для которых сохранился все еще активный мастер ген . На определенном этапе эволюции, одна из копий тРНК аланина интегрировала в геномную ДНК клетки. Затем, в результате некоторого количества мутаций, эта копия тРНК приобрела внутренний промотор, достаточный для инициации транскрипции РНКполимеразой III и, таким образом, превратился в ВС1, которая, посредством своих РНКкопий, распространилась по геному с помощью ретропозиции. Сейчас ее копии распределены по всему геному крыс они называются ГО элементы. Таким образом, ВС1 РНК и является мастер геном для ГО. Трудно переоценить влияние ретроэлементов на эволюцию геномов эукариот, а, стало быть, и на эволюцию эукариот в целом. Ретроэлементы могут вызывать различные перестройки геномной ДНК делеции, инверсии, транслокации, дупликации, влиять на регуляцию экспрессии генов на различных уровнях от транскрипции до трансляции, а также участвовать в появлении новых генов см. Подробнее воздействие ретроэлементов на различные клеточные процессы и на организм рассматривается в Главах , а также отдельно в Главе 1. Глава 1. Не содержащие ретроэлементы. Ретроинтроны нитроны группы II. Поскольку, как это было изложено в предыдущей главе, наиболее древней группой ретроэлементов являются несодержащие, а содержащие ретротранспозоны, и, особенно, ретровирусы, являются своеобразным венцом эволюции ретроэлементов, то, из уважения к возрасту иесодержащих элементов, автор считает нужным именно с них начать подробное описание отдельных групп ретроэлементов. Старейшей среди нссодержащих ретротранспозонов считают группу ретроинтронов, или интронов группы II. До недавнего времени считалось, что наличие ретроэлементов свойственно лишь геному эукариот. Теперь ясно, что это не так. Интроны группы II это один из двух классов самосплайсирующихся интронов, которые находятся в геномах прокариот или органелл эукариот , . Вероятно, первые мобильные интроны группы II появились в геноме бактерий. В процессе образования эукариотической клетки, ретроинтроны проникли в не, находясь в геноме бактерий предков современных митохондрий и пластид . В геноме интронов группы II содержится одна открытая рамка считывания , которая кодирует белок, содержащий 3 домена домен обратной транскриптазы , домен эндонуклеазы домен и домен, функция которого пока не установлена X домен. Домен осуществляет обратную транскрипцию РНК, содержащих интроны группы II хотя в принципе может использовать в качестве матрицы и другие клеточные РНК. Транскрипция ретроинтрона начинается с промотора гена, в котором находится внедрение этого элемента Рис. РНК ретроинтронов обладает рибозимной активностью, в результате которой осуществляется самосплайсинг РНК интронов группы II из премРНК содержащих их генов. Рис. Механизм репликации ретроинтронов. Ыконцевой фрагмент которого кодируется клеточным геном, а основная Сконцевая часть ретроинтроном. Количество единственного белка ретроинтрона регулируется с помощью сплайсинга последовательности ретроинтрона из премРНК. Транспозиция этих ретроэлементов происходит следующим образом Рис. Сначала вносится одноцепочечный сайтспецифический разрыв в последовательность ДНКмишени.