Биология » Молекулярные основы эволюции, дифференцировки развития и старения

Молекулярные основы эволюции, дифференцировки развития и старения
Страница 6

– В составе ДКП имеются сайты инициации транскрипции и сигналы полиаденилирования. ДКП могут служить активными промоторами.

– Транскрипция начинается в одном ДКП (условно левом, 5'-ДКП), а заканчивается в другом (правом, 3'-ДКП).

– Синтезируемая молекула РНК транслируется с образованием ферментов, необходимых для синтеза ДНК и внедрения ее в геном.

Эта схема полностью повторяет схему образования и интеграции провируса (рис. 95). Остается открытым вопрос: произошли ли ретровирусы из ретротранспозонов или, напротив, ретротранспозоны возникли из вирусов в результате потери способности к заражению? Подавляющая часть ретротранспозонов (при сравнении их с ретровирусами) либо потеряла ген оболочки вируса, либо еще не приобрела его. Таким образом, ретротранспозоны представляют собой внутригеномные, неинфекционные элементы, способные лишь к самовоспроизведению и «подзаражению» того же генома.

Внедрение ретротранспозона внутрь гена или около гена вызывает разные эффекты:

– происходит инактивация гена (рис. 96 а).

– при интеграции в район промотора на 5'-фланге гена ретротранспозон может резко активировать экспрессию гена, обеспечивая транскрипцию с собственного промотора (рис. 96 б1). Если в этом случае подвижный элемент оказался около протоонкогена, то результатом может быть сверхпродукция белка и злокачественное перерождение клетки.

– это же возможно при воздействии энхансеров, привносимых мобильным элементом (рис. 96 б2).

– Особые возможности для перенесения и приобретения регуляторных сигналов возникают тогда, когда элемент (ретротранспозон) удаляется за счет гомологичной комбинации между ДКП с идентичными повторами (см. (рис. 96 в). В результате сохраняется лишь один ДКП на месте внедрения ретротранспозона.

Представленные случаи внедрения элемента сопровождаются мутациями с самыми разными фенотипическими проявлениями обусловленными подавлением образования или, наоборот, гиперпродукцией белка.

Перемещение элементов по геному способствует

– распространению регуляторных сигналов (сайтов инициации транскрипции, сигналов полиаденилирования, или энхансеров), что делает значительной роль мобильных элементов в эволюции систем регуляции.

Б) Ретротранспозоны, которые не несут длинных концевых повторов. Механизм внедрения их

– несколько иной,

– но также осуществляется с помощью обратной транскрипции.

– К ним относятся представители семейства L1 населяющие геном человека.

– Репликация элемента без ДКП сопряжена непосредственно с районом будущего внедрения ретротранспозона (рис. 97).

– РНК, образовавшаяся при транскрипции элемента, перемещается к достаточно случайному месту разрыва ДНК-мишени,

– часто сшивается с одной из нитей ДНК.

– Сюда устремляются и необходимые для интеграции белки – обратная транскриптаза и интеграза.

– Другая, комплементарная нить ДНК служит затравкой для копирования РНК-копии элемента с участием обратной транскриптазы.

– Фермент копирует сначала небольшой участок ДНК-мишени, а затем меняет матрицу и копирует РНК,

– после чего РНК удаляется и образуется вторая комплементарная нить ДНК.

Ретротранспозоны без ДКП участвуют в сохранении концов хромосом в ряду поколений.

Подобную функцию у многих организмов выполняет теломераза. У ряда насекомых, в том числе и у дрозофилы, отсутствует теломеразная активность. Концы ДНК у них удлиняются за счет перемещений ретротранспозонов и в этом случае выступают как компоненты генома, спасающие хромосому от укорачивания. Ретротранспозоны перемещаются, образуя повторяющуюся структуру, в которой элементы соединены друг с другом по типу «голова к хвосту». Сначала на РНК-транскрипте как на матрице с помощью обратной транскрипции строится комплементарная нить ДНК, а затем после удаления РНК-матрицы достраивается другая. Таким образом, геном хозяина приспособил эти элементы для сохранения концевых участков хромосом, для спасения хромосомы от потери генов.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8

Статьи и публикации:

Двудольные сростнолепестные. семейство сложноцветные
Общие признаки. Это легко распознаваемое семейство благодаря соцветию - корзинке, окруженной при основании листочками обертки (внешне корзинка как бы схожа с отдельным цветком). Цветки, особенно в центре корзинки, мелкие. Чашечка своеобра ...

Рентгеноскопия
Рентгеновские лучи, подобно свету, являются одной из форм электромагнитного излучения, но вследствие того, что длина волны рентгеновских лучей значительно короче, их применение позволяет разрешить значительно более мелкие детали. В отличи ...

Специфические для низкой температуры и генных богатых глицином белков
Специфическая для низко температуры кДНК пшеницы pTACR7, представляет ген, определенный как tacr7 из озимой пшеницы. Термин низкотемпературно-специфический используется авторами, поскольку экспрессия гена tacr7 не вызывается обработкой эк ...

Разделы