Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Существует три огромных семейства мобильных генетических элементов:
1.ДНК-транспозоны. На всех стадиях процесса рекомбинации представлены ДНК.
2 Вирусоподобные ретротранспозоны.
3.Невирусоподобные ретротранспозоны(полиА-ретротранспозоны).
1) транспозоны кукурузы, открытые Барбарой Мак-Клинток, говорит о том, что геноме содержаться активные (Ac-активатор), способные к перемещению транспозоны и их дефектные производные (Ds-диссоциатор). При скрещивании линий, у которых Ds, расположен был рядом с генами, отвечающими за окраску, и линий с активатором , происходили перестройки.
В Р-элементе присутствует три интрона. После образования мРНК в соматических клетках удаляется первый и второй интроны, а третий остаётся, что приводит в ходе трансляции к образованию пептида размером 66 кДа, который функционирует в качестве репрессора и препятствует транспозиции элемента.
При скрещивании самца Р-линии и самки Р-линии в цитоплазме яйцеклетки содержится репрессор (был транспортирован туда из питающих клеток на стадии оогенеза), который блокирует траспозицию всех Р-элементов.
При скрещивании самца Р-линии и самки М-линии, в цитоплазме нет репрессора, синтезируется транспозаза, что приводит к образованию стрерильного потомства и потомства, у которого в результате массовой транспозиции образуется множество мутаций.
При скрещивании самцы М-линии и самки Р-линии, в цитоплазме находится репрессор и транспозиция репрессируется.
2) Вирусоподобные ретротранспозоныв своей структуре имеют длинные концевые повторы (LTR), между которыми расположены два гена, кодирующие интегразу и обратную транскриптазу (RT).Вирусоподобные ретротранспозоны и ретровирусы также имеют инвертированные повторы, котрые являются сайтами для действия рекомбиназы. Однако они объединены с другими консервативными участками и в длинные концевые повторы. Эти МГЭ кодируют два белка – интегразу и обратную транскриптазу. Вирусоподобные ретротранспозоны и ретровирусы для интеграции используют стадию РНК. Клеточная РНК-полимераза осуществляет транскрипцию ДНК ретротранспозона, транскрипция начинается с промотора, расположенного в одном из LTR-повторов, образуется полная РНК-копия, которая затем используется как матрица дл синтеза кДНК при помощи обратной транскриптазы. Далее эта кДНК узнается белком интегразой, котрая связывает её конца и отрезает несколько нуклеотидов с 3' конца двух цепей. Интеграза катализирует реакцию встраивания в ДНК-мишень 3' ОН концов при помощи реакции трансэтерефикации. Однако поскольку было удалено несколько нуклеотидов с каждой стороны, то в ДНК-мишени у ретропозона будут эти коротенькие участки.
Геном ретровируса включает три гена: gag(кодирует белки капсида), pol (кодирует обратную транскриптазу, интегразу и эндонуклеазу) и env (кодирует поверхностный белок вириона и трасмембранный белок для обеспечения контакта с клеткой хозяина). Слева расположены участки R и U5, справа U3,R.
В форме провируса ретровирус кроме трёх генов имеет слева и справа расположенные UTR-повторы, в левой части в них выделяются участки U3,R,U5, а справа - U5, R, U3. Далее разберёмся, почему так происходит. В течение процесса обратной транскрипции должны быть синтезированы недостающие области каждого UTR-повтора.
3 LINE-элементы также имеют в своем составе ген обратной транскриптазы, однако у них отсутствуют LTR-повторы, они также используют другой механизм для траспозиции. Их последовательности транскрибируются РНК-полимеразой II. Большинство этих элементов активны и могут автономно перемещаться. Обычно LINE-элементы млекопитающих содержат две рамки считывания, одна из которых кодирует НК-связывающий белок, а друая – фермет, обладающий эндонуклеазной и активностью Транспозиция LINE-элементов (вариант первый):Эндокунлеаза, кодируемая самим LINE-элементом, вносит двуцепочечный разрыв, РНК LINE-элемента в комплексе с белком связывается с точкой разрывов и с 3’-конца обратная транскриптаза начинает синтезировать кДНК на матрице РНК, затем РНК-матрица замещается на ДНК-цепь и происходит лигирование концов и встраивание в геном.
Мобильные элементы LINE длиной примерно 6 тыс. пар оснований содержат по крайней мере два гена? обратной транскриптазы и эндонуклеазы и небольшие специфические последовательности на концах. Процесс перемещения копии элемента начинается так же, как и в случае ретропозонов с транскрипции РНК-полимеразой II (рис. 10.17). После трансляции в цитоплазме синтезированные белки связываются с мРНК, этот комплекс возвращается к ядру, где и происходит обратная транскрипция: эндонуклеаза осуществляет одноцепочечный разрез в геномной ДНК, 3'-конец в месте разреза используется как праймер. После синтеза второй цепи ДНК новая копия элемента окончательно встраивается в геном. Синтез мРНК при транскрипции элемента LINE, как и для большинства других эукариотических мРНК, заканчивается на polyA-сигнале (см. главу 7). Этот polyA-сигнал является слабым, что позволяет элемента встраиваться в интроны обычных генов без особых препятствий для экспрессии этих генов: система процессинга часто не замечает слабый polyA-сигнал.
Элементы LINE является, соответственно, самыми распространенными мобильными элементами в геноме высших эукариот (~ 20% генома человека представлено последовательности LINE) и основным источником обратной транскриптазы в клетках. Со временем накапливаются мутации и отдельные элементы LINE становятся неактивными (т.е. уже не кодируют обратной транскриптазы), но перемещаются, используя белки, кодируемые активными элементами. Чаще всего в геноме человека встречается элемент типа LINE, который обозначается как L1 (несколько сотен тысяч копий). Иногда мобильные элементы являются не просто участками? Эгоистической ДНК?, Автономно размножаются в геноме, а выполняют определенные конкретные биологические функции. Например, у дрозофилы отсутствует теломеразна система и элемент LINE типа выполняет функцию продления концов хромосом после репликации: обратная транскриптаза выступает как теломераза, мРНК мобильного элемента как теломеразна матричная РНК (см. рис. 9.22). Интересно, что последовательности ДНК гена теломеразы и элементов LINE характеризуются высокой гомологией: вполне возможно, что теломеразна система происходит от мобильных элементов LINE.
SINE-элементы относятся к невирусоподобным ретротранспозонам, они не способны самостоятельно перемещаться и их последовательности транскрибируются РНК-полимеразой III.Только один SINE-элемент присутствует в геноме человека, это Аlu-элемент. Транспозиция SINE-элементов возможна при использовании белкового аппарата LINE-элементов.