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:

Трансфитогенные (трансабиотические) взаимоотношения между растениями. Типы и их характеристика
Микориза – симбиотические отношения м/у высшими раст. и грибами. Суть была установлена Каменским, что подъельник не может развиваться из семян в отсутствие опр. вида гриба в окр. среде. Для высш. растений, на корнях кот. поселяются гриб ...

Семейство Thelypteridaceae – Телиптерисовые
Многолетнее растение 30-60 см высотой стойким чёрным ползучим корневищем, листовые пластинки желтовато-зелёные, на длинных черешках, продолговатые или ланцетные, дважды перистые; сегменты их ланцетно-линейные, уменьшающиеся в размерах к о ...

Синтетическая теория эволюции
Разнообразные изменения на популяционном уровне, ведущие к видообразованию, по сути, представляют микроэволюцию (термин Ю.А. Филипченко, 1927). Обобщение данных генетики, систематики, экологии, биогеографии, сравнительной морфологии, пале ...

Разделы