Узнавание внутренних повторов (TTAGGG)n теломерным белком TRF1 и его роль в поддержании стабильности хромосом в клетках китайского хомячка

• Автор: Крутилина, Раиса Ивановна
• Шифр специальности: 03.00.25
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Недавно был открыт один из специальных механизмов защиты теломер млекопитающих. Ключевую роль в этой защите играют теломерные белки 1 и 2, которые связываются с терминальными повторами и формируют двунитевую петлю ДНК называемую Тпетлей, размером 2 п. Эта петля защищает ДНК от негомологического воссоединения концов НВК и от слияния теломер обзор , . Белок 1 был изначально идентифицирован как теломерный белок, связывающийся с повторами . Другой, почти идентичный ему белок, был выделен как регуляторный фактор клеточного цикла i2 . Оба эти белка, по всей видимости, представляют собой продукты альтернативного сплайсинга одного и того же гена ii , . Значимость обнаруженной инсерции в аминокислот в 1 не установлена, так два эти белка неразличимы по локализации и способам функционирования . У человека 1i2 непосредственно фосфорилируется киназой по серину в положении 9, i vi и i viv ii . Это позволяет предположить, что АТМзависимое фосфорилирование 1 может подавлять слияние теломер. Функция 1 регулируется белком I2 i . I2 увеличивает 1зависимое спаривание теломерных повторов. Кроме того, I2 является негативным регулятором длины теломер i , . Сверхэкспрессия 1 вызывает элонгацию теломер i , . Белок 1 способен индуцировать латеральное спаривание повторов i vi ii . Другим белком, связывающимся с повторами , является белок 2 i . Кроме того, 2 выполняет уникальную функцию стабилизирует У выступающий однонитевой конец ДНК и предотвращает тем самым слияние концов теломер v . Белок 2 непосредственно связывается с тандемной областью удвоенных повторов . Помимо этого, он связывается с ДНК в основании Т петли в том сайте, где нить внедряется в двунитевую спираль ДНК, и тем самым поддерживает образование и стабилизацию Тпетли обзор i, . Было показано, что 2 привлекает в теломеры человека белок . Этот белок гомологичен дрожжевому белку 1 и его сверхэкспрессия приводит к удлинению теломер i . Этот комплекс, образованный белками , и 1, является ключевым компонентом как процесса гомологической рекомбинации ГР, так и негомологического воссоединения концов. Известно, что у дрожжей удаление этого комплекса приводит к укорачиванию теломер . Xi v, . Изучение мышей, дефицитных по белку и ДНКпротеинкиназе показало, что эти белки также играют существенную роль в функционировании теломер млекопитающих i . Суммируя вышесказанное, можно сказать, что стабильность теломер обеспечивается большим и сложным комплексом белков и что два из них 1 и 2, являются основными факторами сиквенсспецифического контроля теломер в соматических клетках млекопитающих. Другие сиквенсспецифические белковые комплексы, связывающиеся с повторами , были выявлены в сперме млекопитающих . Помимо теломерной локализации, была показана и внутрихромосомная локализация последовательностей , большие блоки которых в перицентромерных и внутрихромосомных областях хромосом были обнаружены у изученных видов позвоночных . Эти внутрихромосомные последовательности у китайского хомячка, например, составляют около 5 всего генома . Недавно сообщалось, что кроме обширных и протяженных участков повторов у китайского хомячка КХ существуют также короткие внутрихромосомные последовательности ВТП, вкрапленные в АТбогатые участки ДНК и ретропозоны vi . Поскольку, как известно, АТбогатые последовательности ДНК нестабильны и характеризуют некоторые, так называемые фрагильные сайты у млекопитающих, было высказано предположение, что ВТП были вставлены в эти сайты в процессе репарации двунитевых разрывов vi . Хромосомные области, содержащие последовательности, как известно, являются горячими точками хромосомных перестроек, как индуцированных облучением, так и спонтанных, в культивируемых клетках v . Известно также, что внедрение повторов в гены млекопитающих ведет к частым хромосомным перестройкам, включающим эти повторы i . Причины повышенной нестабильности в последовательностях неясны, но китайский хомячок и другие виды содержат ВТП в своих хромосомах на протяжении миллионов лет, что свидетельствует о наличие защиты этих блоков от хромосомных перестроек в норме.