Инсерционный полиморфизм ALU ретроэлементов и его влияние на транскрипционную активность генов человека

• Автор: Амосова, Анна Леонидовна
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 97 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РЕТРОЭЛМЕНТОВ И ГЕНОМА

ЧЕЛОВЕКА. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Введение

1.1 Структура и амплификация ретроэлементов

1.2 Классификация А1иретроэлементов

1.3 Взаимодействие ретроэлементов и генома человека

1.3.1 Транскрипция ретроэлементов с собственного промотора способна влиять на транскрипцию близлежащих генов
1.3.2 Образование элементами вторичных структур меняет уровень транскрипции генов человека

1.3.3 Последовательность способна определять структуру хроматина

1.3.4 Транспозиционная активность повторов источник инсерционного мутагенеза в геноме человека
1.3.5 Последовательность содержит сайты связывания целого ряда регуляторов транскрипции
1.3.6 Интеграции в интроны способны приводить к нарушению нормального сплайсинга гена
1.3.7 Длинные полиТ последовательности интронных интеграций вызывают образование укороченного транскрипта
1.3.8 Метилирование динуклеотидов в составе А1ипоследовательности влияет на экспрессию как отдельных генов, так и обуславливает полногеномный импринтинг
1.3.9 Редактирование РНК А1иповторов
1.3. Транскрипты элементов способны оказывать влияние на трансляцию белков
1.3. Рекомбинация между ретротранспозонами может являться причиной локальных и обширных перестроек в геноме человека
ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Материалы
2.2 Методы
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
3.1 Создание представительного набора полиморфных маркеров,
расположенных в интронах генов
3.1.1 Характеристика экспериментально идентифицированных полиморфизмов
3.1.2 Создание интернет базы данных полиморфных ретроэлементов
3.2 Определение аллельного состояния клеточных линий по полиморфным
интеграциям
3.3 Сравнение относительного количества несплайсированных транскриптов аллелей генов, различающихся интронной инсерцией
3.4 Анализ возможных причин снижения уровня транскрипта А1исодержащего аллеля генов человека
3.4.1 Сравнительноструктурный анализ нуклеотидных последовательностей элементов, проявляющих различную степень влияния на уровень экспрессии в разных меточных линиях
3.4.2 Анализ связывания исследуемых локусов с ядерными белками
3.4.3 Оценка размеров интронного элемента в составе гякДНК
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Анализ первичной структуры сиквенированных геномов подтвердил предположение о том, что число генов у высших организмов различается не значительно и не зависит от морфологической сложности организмов. Так, общее число генов для Н. М. , 6 для С. Согласно другой общепринятой гипотезе, фенотипические различия между родственными видами и группами организмов определяются не столько разницей в количестве и составе кодирующих последовательностей, сколько различиями в системах регуляции экспрессии генов. Поэтому изучение факторов, определяющих транскрипционную активность различных генов, является одной из фундаментальных задач современной молекулярной биологии. Один из таких факторов активность ретроэлементов мобильных генетических элементов, способных к перемещениям внутри генома в процессе наследуемых ретротранспозиций. К наиболее многочисленным и транспозиционно активным ретроэлементам геномов приматов относятся повторы, составляющие около генома человека. Из них свыше специфичны для генома человека, а около эволюционно недавних интеграций представителей молодых подсемейств полиморфны в популяциях человека. Потенциальная возможность представителей к размножению и к интеграции в генные области делает эти элементы наиболее перспективной моделью для изучения взаимодействия ретроэлементов с системами регуляции транскрипционной активности генов. В последние несколько лет активно обсуждаются возможные функциональные последствия интеграций элементов. За счет большой распространенности в геноме и высокой гомологии между собой, элементы могут служить мишенями гомологичной рекомбинации возможной причины нарушения структуры генов. Интеграции в интроны привносят дополнительные сайты сплайсинга, что способно приводить к образованию альтернативных продуктов. Поскольку ретроэлементы подвергаются интенсивному метилированию, то внедрения новых элементов могут менять профиль метилирования гена и участвовать в эпигенетической регуляции. Однако большинство существующих гипотез о функциональной роли элементов носят достаточно общий характер. Таким образом, подтверждение и уточнение механизмов влияния интеграций элементов на активность различных генов человека i viv остается одной из актуальных задач функциональной геномики, решение которых необходимо для понимания как функционирования генома человека в целом, так и отдельных генов, в частности. Целью данной работы является исследование влияния ретроэлементов на транскрипционную активность генов человека, на примере диморфных интеграций в интронах генов. Провести полногеномный поиск полиморфных маркеров, расположенных в интронах генов человека. Определить аллельное состояние различных клеточных линий человека для обнаружения гетерозигот по инсерции . Провести сравнительный анализ относительного количества несплайсированных транскриптов аллелей генов, отличающихся содержанием интронной инсерции . ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ДНК, способных перемещаться и размножаться в геноме. Подобные элементы составляют значительную часть генома эукариот, так генома человека представлено мобильными элементами. Одно из наиболее изученных семейств коротких диспергированных повторов I это семейство повторов, названное так по присутствующим в их последовательности сайтам рестрикции эндонуклеазы . Происхождение и амплификация элементов эволюционно недавнее событие, распространение повторов по геному началось перед отделением линии полуобезьян около миллионов лет назад 4. Более чем 1. Типичная последовательность приматов представляет собой димер, состоящий из двух повторов около 0 пар оснований каждый, соединенных головакхвосту. Мономерные единицы в составе димера не одинаковы наиболее существенное отличие состоит в том, что во втором из них имеется дополнительный сегмент длиной нуклеотид. Каждый из двух мономеров заканчивается полиАучастком разной длины. Зконцам 7 РНК, участвующей в топогенезе белков центральная часть 7 РНК длиной 5 п. Схема строения типичного повтора показана на рисунке 1. Рисунок 1. Строение повтора. Черными стрелками обозначены прямые повторы, окружающие элсмент. С 3конца показан сайт, узнаваемый I эндонуклеазой. Адаптировано из .