Влияние человек-специфических ретроэлементов семейств L1 и HERV-K(HML-2) на структуру генома и функционирование близлежащих генов

• Автор: Гогвадзе, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Глава I. Ретроэлементы и их влияние на реорганизацию

генома и функционирование клетки.

I. Краткая характеристика ретроэлементов

ЬШЕретротранспозопы.

ЕШЕретротранспозоны.

Процессированные псевдогелы.

иТЯретротраиспозоны и эндогенные ретровирусы.

Интроны группы II ретроинтроны.
Реперок подобные элементы.
II. Роль мобильных элементов в реорганизации генома и клеточном функционировании.
1. Интеграция ретротранспозонов в геном и е роль в возникновении
новых химерных элементов.
2. Образование новых клеточных белков при использовании промоторов,
сигнала полиаденилирования, а также сайтов сплайсинга ретроэлементов.
Образование альтернативных транскриптов при использовании промоторов ретроэлементов.
Терминация транскрипции на сигнале полиаденилирования ретроэлементов и ее роль в образовании новых форм клеточных белков.
Образование химерных генов за счет альтернативного сплайсинга.
3. Повторяющиеся элементы и рекомбинация.
4. Ытрансдукция.
5. Активность антисмыслового промотора.
6. Псевдогены и образование химерных элементов.
7. Смена матриц при обратной транскрипции на примере ретровирусов.
8. Влияние кодируемых автономными ретроэлементами белков
на функционирование клетки.
Глава II. Регуляция экспрессии клеточных генов посредством РНКинтерференции и применение данного метода в
научных исследованиях.
I. Посттранскрипционная регуляция генной активности.
Образование коротких дцРНК.
Сборка активного Л5С.
Функционирование образовавшегося активного ЛУС.
II. Регуляция активности генов на уровне ДНК.
РНКопосредованное метилирование ДНК
РНКопосредованное формирование гетерохроматина.
Удаление участков ДНК в процессе формирования макронуклеуса
ресничных простейших.
Инактивация неспаренной в ходе мейоза ДНК
III. Применение РНКинтерференции в молекулярногенетических исследованиях. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
Обоснование работы и поставленные задачи.
Материалы и методы.
Результаты и их обсуждение.
Поиск химерных ретрогенов, образующихся за счет смены матрицы
при обратной транскрипции ретроэлементов Ы , в геномах эукариот.
Изучение влияния человекспецифических ретроэлементов
НЕИУК НМЬ2 на транскрипцию близлежащих генов.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Их транспозиция осуществляется путем вырезания и реинтеграции в новое место генома. Данная часть обзора посвящена ретроэлементам, их характеристике и возможной роли в функционировании геномов эукариот. I. Краткая характеристика ретроэлементов. Термин ретроэлементы относится к обширному классу последовательностей нуклеиновых кислот, появление иили поддержание которых в клеточном геноме так или иначе связано с процессом переноса генетической информации от РНК к ДНК, называемым обратной транскрипцией. длинные диспергированные повторы I , I, короткие диспергированные повторы I , I и процессированныс псевдогены Рис1. Эндогенные ретровирусы и I относят к автономным элементам ретроя ДНКкопии ретроэлемента в геном. I и процессированные псевдогены являются неавтономными элементами ретропозоны, так как они не имеют собственных функциональных генов и перемещаются по геному пассивно 8. Предполагается, что для перемещения по геному эти элементы используют аппарат транспозиции I 9. В состав мобильных ретроэлементов включают ещ стоящую особняком группу ретроинтроны мобильные интроны группы II, а также открытые недавно в геноме i vii i подобные элементы . Рисунок 1. Схема строения различных рстроэлементов. . Основная гипотеза происхождения ретроэлементов была предложена Теминым . Она заключается в следующем ретроэлементы могли эволюционировать вместе с геном обратной транскриптазы, т. РНКзависимой ДНКполимеразы. Предполагаемый путь эволюции шл от гена обратной транскриптазы, через несодержащие ретротранспозоны, к содержащим ретротранспозонам и ретровирусам. Анализ структуры различных классов ретроэлементов, представленных в геномах эукариот, показывает постепенное приобретение предшественниками эндогенных ретровирусов V, англ. , а также некоторых регуляторных белков. Одновременно происходила успешная ассоциация 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 рстротранспозоны, не содержащие являются более древней формой, чем ретровирусы 8. I ретротранспозоны. I элементы I имеют длину 48 т. i, , две открытые рамки считывания i , 3 и поли последовательность на 3 конце . В их геномных копиях часто недопрсдставлены 5концевыс области, что, повидимому, объясняется абортивной обратной транскрипцией, в ходе которой обратная транскриптаза отделяется от матрицы РНК, не успев осуществить синтез полной копии кДНК. II. 1 кодирует РНКсвязывающий белок р, 2 эндонуклеазу и обратную транскриптазу, необходимые для размножения I ретроэлементов в геноме. По краям I имеются короткие прямые повторы i длиной 7 п. i ii. Реакция обратной транскрипции РНК I элементов происходит в ядре по типу i v ii, в ходе которой на РНК матрице синтезируется цепь кДНК в месте е будущей интеграции. Таким образом, этот класс элементов считается автономным, поскольку необходимые для ретротранспозиции белки кодируются нуклеотидной последовательностью самого элемента. Iретротранспозоны широко распространены в геномах эукариот. Они были найдены в ДНК грибов, растений, беспозвоночных и позвоночных животных и составляют около генома человека 6. Более генов человека содержат по крайней мере одну инсерцию ретроэлемента I I1, в большинстве случаев в интроне, 3 или 5 нетранслируемой области . Iретроэлементы. I I короткие диспергированные повторы составляют около человеческого генома. Этот класс ретроэлементов включает в себя неавтономные ретротранспозоны длиной менее 0 п.