Антирестрикционный белок ArdA, кодируемый трансмиссивной плазмидой IncI группы: мутационный анализ и изучение механизма действия

• Автор: Некрасов, Сергей Вячеславович
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с.

Плазмиды, имеющие сходные рспликоны как правило обладают интенсивной нуклеотидной гомологией и в других своих областях, то есть являются генетически родственными. Поэтому принятая классификация плазмид основана на сходстве их репликоиов 7. Экспериментальное сходство репликонов анализируется при помощи теста на совместимость. Известно, что плазмиды, имеющие сходный контроль репликации, несовметимы, в то время как плазмиды с разными системами контроля репликации репликонами обычно совместимы. Отметим, что несовместимыми считаются плазмиды, которые не способны сосуществоввать в одной и той же клетке, и в ряду поколений стабильно наследуется только одна из плазмид. Молекулярные основы механизма несовместимости, повиднмому, основаны на том, что в случае сходства плазмидных репликонов система, контролирующая репликацию, распознает две разные плазмиды как идентичные. В этом случае реализация контроля копийности неизбежно приводит к взаимному конкурентному ингибированию процессов репликации родственных плазмид, другими словами к ситуации их несовместимости. В клетке это состояние взаимного ингибирования является нестабильным, что в конце концов приводит к тому, что в растущей клеточной популяции наследуется только одна из конкурирующих между собой плазмид. Взаимно несовместимые плазмиды объединяются в группы несовметимости I Iiii 8. В семействе энтеробактерий известны около различных групп несовместимости коныогативных плазмид I, II, i, IV, V, И, , и т. Несмотря на большое разнообразие в строении плазмидных репликонов, среди них возможно выделить два основных типа. В одном из них ключевым элементом системы является ингибирование процесса инициации репликации плазмиды посредством небольшой молекулы аитисмысловой i РНК 9. ДНК и имеет с антисмысловой РНК общую комплементарную область, кодируемую, соответственно, общей для этих транскриптов областью ДНК. Функция РНК в инициации репликации обычно состоит либо в формировании праймера, либо в кодировании существенных для репликации белков то есть как мРНК . В обоих случаях ингибиторный эффект антисмысловой РНК обусловлен формированием РПКРНК дуплекса между антисмысловой РНК и частично комплиментарной ей РНКмишенью, существенной для инициации репликации. Показано, что образование этого РНК дуплекса происходит между их вторичными структурами, неспаренными шпильками И. В случае плазмид антисмысловая РНК ингибирует репликацию посредством блокирования процессинга РНКпрепраймера рибонуклеазой Н . Второй тип регуляции репликации плазмид основан на двух основных моментах. Первый элемент, наличие в области гер серии небольших около п. Отметим, что наблюдается определенный консерватизм этого типа репликонов в локализации ингибирующих повторов относительно генов гер и размерах белков килодальтон. Второй элемент это способность белка к авторегуляции. Это свойство обычно реализуется при помощи того, что белок является репрессором экспресси своего гена. Такая система регуляции, по видимому, способна более жестко и в то же время деликатно контролировать репликацию плазмид, чем в случаях, характерных для регуляции при помощи только антисмысловой РНК. Важно отметить, что репликоны, в которых сочетаются идеи регуляции при помощи антисмысловой РНК и белкаактиватора, позволяют осуществить более строгий контроль копийности плазмид копии на клетку. Существенные гены занимают, как правило, более длины плазмиды . Оставшаяся часть ДНК заполнена как случайными элементами Iэлементы, транспозоны, содержащие гены устойчивости к антибиотикам, тяжелым металлам, гены вирулентности и т. В отличие ог случайных последовательностей, свободно мигрирующих от генома к геному, несущественные гены сохраняют свою локализацию в ДНК плазмид столь же строго, как и существенные гены, а нуклеотидная последовательность этих генов высоконсервативна. Однако при введении в несущественные гены мутаций, нарушающих их активность, основные свойства коньюгативных плазмид ни в коей мере не изменяются, т. Именно поэтому эта группа генов и получила название несущественных генов .