Особенности первичной структуры ДНК, прочно ассоциированной с синаптонемным комплексом

• Автор: Пенкина, Марина Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 110 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Формирование и структура синаптонемного комплекса СК.

2. Предполагаемые функции СК

2.1. Организация хроматина в профазе I мейотического деления

2.2. Участие компонентов СК в процессах спаривания гомологов и инициации рекомбинации.
2.3. СК необходим для разрешения промежуточных продуктов рекомбинации в пользу кроссинговера

2.4. СК определяет распределение событий кроссинговера в пределах одной хромосомы.

2.5. СК определяет распределение событий кроссинговера среди хромосом.

2.6. Боковые элементы СК необходимы для формирования и стабилизации функциональных хиазм, а также для установления сцепленности сестринских хроматид.
3. Молекулярные компоненты СК.
3.1. Белки СК.
3.1.1. Белки центрального пространства С К
3.1.2. Белки боковых элементов СК.
3.1.3. Белки рекомбинационных узелков.
3.2. ДНК, прочно ассоциированная с СК ДНК СК.
3.2.1. Некоторые свойства и функции повтора ОТАСп.
3.2.2. А1иповторы
3.2.3. ШЕповторы.
3.2.4. Особенности структуры некоторых регуляторных последовательностей ДНК, взаимодействующих с белками
3.2.5. Потенциальная пространственная траектория оси спирали молекул ДНК.
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
1. Выделение ДНК из фракции СК золотистого хомячка.
2. Клонирование ДНК СК золотистого хомячка.
3. ДНКДНК гибридизационные эксперименты.
4. Определение первичной структуры ДНК СК
5. Компьютерный анализ последовательностей ДНК СК.
6. Анализ распределения повторов три и тетрануклеотидов
7. Пространственная кривизна оси спирали молекул ДНК СК хомячка
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ.
1. Клонирование последовательностей ДНК СК хомячка
2. Определение первичной последовательности ДНК СК хомячка
3. Компьютерный анализ нуклеотидных последовательностей ДНК СК хомячка.
3.1. Общий анализ первичной структуры
3.2. Анализ встречаемости комплементарых палиндромов в ДНК СК хомячка.
3.3. Анализ распределения повторов три и тетрануклеотидов в ДНК С К хомячка
3.4. Исследование потенциальной способности к изгибу оси спирали молекул ДНК С К хомячка
Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ.
1. Общие свойства последовательностей ДНК СК хомячка, мыши и крысы.
1.1. Уникальные последовательности.
1.2. Умеренные повторы.
2. Сравнительный анализ последовательностей ДНК СК хомячка с другими специфическими семействами последовательностей геномной ДНК эукариот
3. Особенности потенциальной пространственной траектории оси спирали молекул ДНК СК хомячка
4. Общие свойства последовательностей ДНК СК хомячка и некоторых регуляторных последовательностей ДНК
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Несмотря на то, что за последние годы было накоплено большое количество данных о белках СК, исследование их способности взаимодействовать с ДНК находится на начальном этапе. К настоящему времени известно лишь, что в их структуре присутствуют неспецифические ДНКсвязывающие мотивы i . . ДНК, который связывает i viv белок СК 3 , . В связи с этим, изучение последовательностей ДНК, прочно ассоцированных с СК, является важным в контексте вопроса о взаимодействиях ДНК и белков СК. Важность изучения ДНК СК также связана с теми функциями, которые она, предположительно, выполняет в составе СК. ДНК СК выполняют якорную функцию, удерживая хроматиновые петли во взаимодействии с белками СК. Кроме того, ДНК СК, предположительно, участвует в процессах синапсиса, рекомбинации и сегрегации гомологичных хромосом в течение I мейотического деления ядра. Целью настоящей работы является изучение особенностей структуры последовательностей ДНК, прочно ассоциированных с СК золотистого хомячка, позволяющих ДНК СК взаимодействовать с белками СК, а также принимать участие в функционировании СК. Глава 1. Формирование и структура синаптонемного комплекса СК. На стадии лептотены в профазе I мейотического деления две сестринские хроматиды каждой хромосомы формируют единую белковую ось, названную осевым элементом. Взиготене осевые элементы гомологичных хромосом начинают сближаться друг с другом, затем они связываются поперечными филаментами, образуя структуру СК рис. В составе СК осевые элементы носят название боковых элементов. На поперечных филаментах между двумя боковыми элементами СК, параллельно им, формируется третья продольная структура центральный элемент. Боковые элементы вместе с центральным элементом составляют трехчастную структуру СК. Инициация формирования СК у дрожжей , i, и растений , происходит во многих точках по всей длине бивалента, тогда как у животных формирование СК начинается в районе теломер и распространяется по типу застегивания молнии , , . Формирование СК заканчивается на стадии пахитены, когда гомологичные хромосомы связываются трехчастной структурой С К вдоль всей своей длины. Расформируются СК в диплотене. Большая часть ДНК локализована вне СК и организована в хроматиновые петли схема 1, которые отходят от боковых элементов v i . , , . Небольшое количество ДНК проходит через центральное пространство СК V i . Еще одна электронноплотная структура, кроме СК, называемая рекомбинационным узелком, наблюдается в ассоциации с мейотическими хромосомами см. , . Различают два класса рекомбинационных узелков в зависимости от времени их появления в профазе I мейотического деления, от их числа и распределения. Узелки, которые присутствуют в лептотене и зиготене, называются ранними, узелки, которые присутствуют в пахитене, поздними. Ранние узелки, по сравнению с поздними, более многочисленны и иногда различаются по форме. Установлено точное соответствие между числом и распределением поздних узелков и числом и распределением событий кроссинговера , . Это привело к гипотезе о том, что поздние узелки представляют собой мультиферментные комплексы, которые катализируют кроссинговер, тогда как ранние узелки маркируют сайты всех реакций нитевых обменов. Поздние узелки ассоциируются с СК, тогда как ранние узелки часто ассоциируются с осевыми элементами. Размеры СК могут варьировать у разных видов растений и животных, но в определенных пределах. Общая ширина трехслойной ленты СК может составлять от до 0 нм. Обнаружено, что длина СК соответствует длине бивалентов. Установлены места прикрепления СК к ядерной оболочке они совпадают с теломерами , . Кинетохоры хромосом также прикрепляются к С К, причем относительное расстояние от кинетохора до концов СК равно относительному расстоянию от центромеры до теломеры в метафазных хромосомах соматических клеток Тимофеева, Богданов, . Детальная электронномикроскопическая томография СК крысы, i и i жук показала рис.