Молекулярно-генетическая характеристика двух подсемейств ретротранспозона МДГ4 : Структурно-функциональные различия и распределение в линиях Drosophila melanogaster

• Автор: Карпова, Нина Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 103 с. : ил

МЛ мутаторная линия дрозофилы СЛ стабильная линия дрозофилы ОРС открытая рамка считывания п. I. ВВЕДЕНИЕ. Геном эукариот содержит множество разнообразных по структуре и способу транспозиции мобильных элементов. Они составляют значительную часть ядерной ДИК клетки и имеют огромное влияние на ее жизнедеятельность и приспособленность к условиям окружающей среды. В свою очередь, мобильные элементы сами подвержены контролю со стороны генома клетки и организма в целом, что обеспечивает их гармоничное сосуществование. Наиболее распространенными мобильными элементами у эукариот являются рстротранспозоны. Свое название они получили изза сходства их строения и жизненного цикла с таковыми у ретровирусов. Элемент МДГ4 является одним из наиболее изученных ретротранспозонов i , цикл транспозиции которого проходит через стадию обратной транскрипции iv . Так как МДГ4 имеет сложную структуру и содержит в своем составе промотор, энхансер, сигнал полиаденилирования, а также инсулятор i , , го при внедрении элемента в регуляторную область гена могут происходить различные мутации данного локуса. Встраивание же элемента в кодирующую часть гена обычно приводит к полной потере генной функции. Спонтанные транспозиции мобильных элементов, как правило, происходят чрезвычайно редко с частотой примерно перемещений на гамету за поколение, но в некоторых системах перемещения наблюдаются с повышенной частотой. Существует два основных типа генетической нестабильности один из них обнаруживается только в специальных скрещиваниях между двумя разными линиями дрозофилы гибридный дисгенез iv , друтой вид существует в мутаторных линиях, где нестабильность поддерживается в течение длительного времени. МГЭ. А И. Кимом была описана нестабильная линия МЛ, которая характеризуется активными, независимыми друг от друга перемещениями двух МГЭ МДГ4 и i . В недавних работах было показано, что в процессе транспозиции МДГ4 принимают участие две группы факторов гены ретротранслозона и гены клеткихозяина. МЛ обусловлена наличием мутации в хозяйском гене , контролирующем частоту транспозиций МДГ4 . МГЭ i i, . Молекулярный анализ структурной организации МДГ4, клонированного из мух как мутаторной линии МЛ, так и стабильной линии СЛ, выявил существование двух подсемейств ретротранслозона, имеющих четкие структурные различия. Было показано, что различия между активной и неактивной копиями МДГ4 наблюдаются уже на уровне рестриктных карт При этом, для некоторых сайтов рестрикции было показано, что их наличие является характерной особенностью активней копии, в то время как по другим наблюдается полиморфизм, то есть они могут встречаться как в активной, так и в неактивной копиях i . Любомирская и др. Детальное исследование структуры МДГ4 на уровне последовательности нуклеотидов, а также создание гибридных конструкций, содержащих различные комбинации участков активного и неактивного элементов, привели к более полному пониманию механизма возникновения генетической нестабильности в линии МЛ. Эти исследования позволили выделить участок активной копии с пятью нуклеотидными заменами, располагающийся между рестриктными сайтами vII и i. Именно наличие этого участка является необходимым и достаточным для того, чтобы копия МДГ4 была активной Любомирская и др
Несмотря на интенсивные длительные исследования мобильного элемента дрозофилы МДГ4, целый ряд вопросов еще остался не изученным. Сходство его с ретровирусами предполагает наличие у них общих механизмов функционирования генов и распространения элементов среди организмов хозяев. Исследование двух подсемейств МДГ4, различающихся по способности к транспозиции и представленности в геномах разных линий дрозофилы, позволяет детально изучить особенности экспрессии открытых рамок считывания рстротранспозона и образование функционально активных белковых продуктов. Можно выявить на нуклеотидном уровне, какие конкретно замены приводят к изменениям в этих процессах. Кроме того, особый интерес представляет вопрос об эволюционных взаимоотношениях двух вариантов МДГ4 их происхождении и взаимодействии в клетках дрозофилы.