Особенности эволюции различных функциональных областей альтернативно сплайсируемых генов эукариот

• Автор: Ермакова, Екатерина Олеговна
• Шифр специальности: 03.00.28
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 103 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Альтернативный сплайсинг общее введение

1.2 Функции альтернативного сплайсинга в клетке

1.2.1 Альтернативный сплайсинг и регуляция

1.2.2 Функциональность альтернативного сплайсинга

1.2.2.1 РАСТ регулируемый

антипродуктивный альтернативный сплайсинг и трансляция

1.2.3 Альтернативный сплайсинг и структура белка

1.3 Парные альтернативные сайты сплайсинга в геноме человека

1.4 Эволюция альтернативно сплайсируемых областей
1.4.1 Метод молекулярной эволюции
1.4.2 Молекулярная эволюция эукариотических геномов
1.4.3 Образование и дальнейшая эволюция альтернативно сплайсируемых областей
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1 Данные
2.1.1 Аннотация альтернативного сплайсинга
2.1.2 Поиск ортологичных генов и геномные выравнивания
2.2 Алгоритмы
2.2.1 Оценка количества нуклеотидных замен. Метод Ины
2.2.2 Асимметрия мутаций нуклеотидов
2.2.3 Точность оценки эволюционных параметров
2.2.4 Веса сайтов
2.3 Программное обеспечение
2.3.1 и идентификация ортологичных сайтов сплайсинга
2.3.2 I предсказание функциональности сплайсированных мРНК
2.3.3 построение логодиаграмм
2.3.4 статистика
2.3.5 Авторское программное обеспечение
3 ПЕРЕКРЫВАЮЩИЕСЯ ДОНОРНЫЕ САЙТЫ СПЛАЙСИНГА В ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА
3.1 Определения
3.2 Результаты
3.3 Обсуждение
4 НУКЛЕОТИДНЫЕ ЗАМЕНЫ В АЛЬТЕРНАТИВНЫХ И
ПОСТОЯННЫХ БЕЛОККОДИРУЮЩИХ УЧАСТКАХ ГЕНОВ
4.1 Определения
4.2 Результаты
4.3 Обсуждение
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Показано, что в альтернативных кодирующих участках генома нуклеотидные замены фиксируются чаще, чем в постоянных, и давление отбора ослаблено как па уровне мРНК, так и на уровне белка. Отдельно исследовано поведение нуклеотидных замен в концевых и внутренних участках гена. Показано, что внутренние альтернативные участки генов дрозофилы находятся под положительным отбором, а в альтернативных участках генов человека, соответствующих Сконцу белка, отрицательный отбор слабее иили положительный отбор сильнее, чем в других альтернативных участках. Недавно были исследованы перекрывающиеся донорные сайты со сдвигом сайта на три нуклеотида и консенсусом ОУЪЮУТМ 2, см. При выборе альтернативы в таком сайте не происходит сдвига рамки считывания, однако мотив СУМСУТМ далк от консенсуса, а левый сайт оказывается нарушенным. Поэтому в данной работе рассмотрены перекрывающиеся донорные сайты и других типов. Пары сайтов со сдвигом на четыре нуклеотида ОУЮУ наиболее близки к консенсусу, но сдвигают рамку считывания. Хотя этот мотив оказался наиболее распространнным 3, 4, ранее он не рассматривался подробно. В данной работе рассматриваются перекрывающиеся альтернативные донорные сайты сплайсинга, находящиеся на расстоянии от 3 до 6 нуклеотидов, и потенциальные сайты сплайсинга т. Показано, что пары со сдвигом сайта на 4 нуклеотида встречаются гораздо чаще прочих, несмотря на то, что они сдвигают рамку считывания. При рассмотрении сохранности потенциальных и активных сайтов сплайсинга в геномах мыши и собаки показано, что потенциальные донорные сайты сплайсинга в интронах сохраняются реже, чем потенциальные донорные сайты сплайсинга в экзонах, исключая потенциальные сайты, находящиеся в нитроне на расстоянии 4 нуклеотида от активного сайта, т. Основные т. Пары сайтов, оставляющие рамку считывания неизменной, сохраняются чаще, чем сдвигающие е. Наконец, показано, что в альтернативно сплайсируемых пар одна из изоформ транслируется, в то время как другая как правило, минорная нет. Такие нетранслируемые изоформы, повидимому, являются мишенью нонсенсмотивированной деградации НМД, i , п могут играть существенную роль в регуляции экспрессии генов. Таким образом, различные методы сравнительной геномики подтверждают, что экспрессия альтернативно сплайсируемых участков генов является объектом тонкой регуляции, а их нуклеотидные последовательности подвержены направленному отбору. Задачи, рассмотренные, в данной работе, существенны в контексте глобальной проблемы определения экспрессии гена в том числе, экзонинтронной структуры, альтернативного сплайсинга, взаимодействий с регуляторными молекулярными комплексами по его нуклеотидной последовательности. Разнообразны как представители одного вида, так и клетки в составе одного и того же организма. Более того, это разнообразие с течением времени изменяется клетка рождается, реагирует на внешние условия и умирает, организм растт и развивается, вид эволюционирует. Альтернативный сплайсинг активно участвует в создании разнообразия эукариотических живых организмов как в пространстве, так и во времени. Альтернативный сплайсинг позволяет получать из одного гена несколько функциональных продуктов. Они могут присутствовать одновременно в одной клетке или быть тканеспецифичными пространственное разделение, могут участвовать в разных этапах развития клетки или организма в целом временное разделение. Также альтернативные участки генов служат экспериментальным полем эволюции. Эволюция на уровне фенотипа предопределяется изменениями в последовательности ДНК организма. Под молекулярной эволюцией далее мы будем подразумевать эволюцию последовательности ДНК. Более всею нас будут интересовать точечные мутации в последовательностях генов. Точечные мутации и альтернативный сплайсинг тесно взаимодействуют точечные мутации могут разрушить сайт сплайсинга или создать новый, могут повлиять на регуляцию альтернативного сплайсинга, например, сделать постоянный сайт сплайсинга альтернативным или наоборот, а вовлечнность того или иного участка гена в альтернативный сплайсинг может повлиять на свободу его эволюции.