Льюин (Левин) - Гены - 1987 (947308), страница 213
Текст из файла (страница 213)
Они содержат на концах короткие инвертированные повторы и траиспозируются только в определенных условиях (см. ниже). По структуре генов рРНК можно судить о возможности предшествующей локализации в этом покусе мобильного элемента. Примерно две трети генов, кодируюших 288 рРНК, у Р. пге1аиодагцег имеют прерывистое строение. Промежуточные области можно отнести к двум классам, локализованным в пределах гена, в участках, отделенных 50 80 и. и. Ни один из типов разь- сорго ЕВ 1 глл Рис. 37.2.
Три типа мобильных элементов у Р, те1аподажаг имеют различную структуру, 476 Часть Х. Динамичность генома: постоянное изменение ДНК единяюших последовательностей не может быть классифицирован как интрон, поскольку прерывистые гены не транскрибируются. Вполне вероятно, что существует связь между присутствием разъединяющих последовательностей и неспособностью генов инициировать транскрипцию в промоторе (который. по-видимому, идентичен промотору непрерывной последовательности генов), однако природа этой связи неясна.
В генах рРНК Х-хромосомы обнаружены внедрения последовательностей ! типа, Последовательности гомо- логичны, но варьируют в длине от 0,5 до 5,0 т.п.и.; внедрения более коротких последовательностей могут быть результатом внутренних делеций в пределах исходной инсерпионной последовательности протяженностью 5 т. и. н.
Сравнение их структурной организации дано на рис. 37.3. Инсерционные последовательности, содержашие 0,5 или 1,0 т. и. н., несут дупликации фланкирующей кодируюшей последовательности из 14 или ! 1 пар осзюваний соответственно. Дупликации того же сайза мишени из 14 пар оснований присутствуют в прерывистых генах типа 1 у !1. а1г111а. Возникают ли вставки ! типа в результате траиспозиции? По-видимому, дуцликация сайта мишени была утрачена последовательностью из 5 т.п.н., поскольку вместо пее эта последовательность имеет делецию кодирующей последовательности с левой стороны вставки протяженностью в 9 пар оснований.
Последовательности, гомологичные инсерциям ! типа, встречаются помимо генов рРНК в других положениях, что согласуется с представлением о них как о бывших транспозонах. Они часто встречаются в виде тандемных повторов. перемежающихся с негомологичной ДНК. Инсерционныс последовательное~и П типа обнаружены в генах рРНК как Х-, так и У-хромосом. Их длина варьирует от 1,5 до 4,0 т.п.н.
Несмотря на сложную структуру, они не родственны инсерционным последовательностям 1 типа и не проявляют каких-либо признаков, свидстельствуюших об их транспозонпой природе. Сложные локусы и «прогулка по хромосоме» Рассмотрим некоторые особенности генома ВгохорЫа, анализ которого стал возможным благодаря преимуществам, создаваемым мобильными элементами. Поведение нескольких покусов у О. те(аиоупзгег не согласуется с представлением о них как о генах, каждый из которых кодирует единственный продукт. Они получили название сложных покусов.
Традиционный ген, даже прерывистый, идентифицируется на уровне генетической карты с помощью группы тесно сцепленных некомплементируюших между собой мутаций. Отличительным признаком сложных покусов является присутствие довольно разбросанных групп мутаций. занимаюших относительно большой отрезок карты и проявляющих сложное поведение при комплементации. Например, мутации могут попадать в несколько перекрываюшихся комплементационных групп, а их влияние на фенотип может быть сложным и неодинаковым у разных мутаций. Примером покуса такого типа служит гьч(нвелшгу, мутации в котором обусловливают глубокие изменения в морфологии крыла. Локусу шайиешагу на карте соответствует участок размером около 0,07 единиц (примерно 35 т.п.н., если учитывать среднюю частоту рекомбинации). Другим примером может служить покус аегарешар1ей1г, который нарушает развитие имаги- нальных дисков (личиночных тканей, из которых после метаморфоза формируются различные части тела взрослой мухи).
Классическим локусом этого типа можно назвать покус Ьййошж К нему относятся несколько групп мутаций, которые нарушают развитие грудного отдела, вызывая удвоение грудных сегментов и образование второй пары крыльев. Существующая в настоящее время модель предполагает наличие нескольких генов в покусе Ьййогак (раньше их называли позиционными псевдоаллелями), кодируюших те продукты, которые участвуют в регуляции развития грудного отдела. Локус ж (иЬйе) был идентифицирован с помощью самой первой мутации, выделенной у плодовой мушки.
Такая мутация определяла появление мужской особи с белыми или полупрозрачными глазами вместо обычных глаз красно~о цвета у особей дикого типа. Этот локус оказался интересным сам цо себе; кроме того, его изучение дало информацию о событиях, включаемых в транспозицию разных элементов. Мутации покуса ж распределяются в области, имеющей размер около 0,04 единиц генетической карты, и составляют юльке одну 1 руину комплемен ~анин. Вот почему покус ж вряд ли можно рассматривать как удачный пример сложного локуса.
В то же время, поскольку у мутантных особей ж глаза не окрашены, возникает вопрос о функции этого покуса. Дело в том, что у мух дикого типа цвет глаз обусловлен присутствием красного и коричнево~о пигментов. неродственных по структуре и синтезируемых разными путями. Были идентифицированы отдельные гены, нарушающие тот или иной путь (мутанты аегвпйол утрачивают коричневый пигмент, мутанты Ьгожл — красный и т.п.). Отсутствие продуктов обоих путей у мутантов и позволяет предполагать, что покус и ' не кодирует фермент, участвукнпий в образовании пигмента. а регулирует их продукцию.
Мутанты ж классифицируются в фенотипические группы согласно значимости эффекта мутаций на пигментообразование. Аллели, подобные исходному ю', ведут к полной утрате красного и коричневого пигментов. Другие аллсли вызывают промежуточный фенотип, что свя- »днк Рас. 373, Вставки рДНК типа 1 (красные сегменты) представляют собой с омологичные последовательности различной длины, вероятно образовавшиеся в результате внутренних делеций.
В точке прерывания кодируюшей последовательности вставка яз 5 т.п.н. имеет делению протяженностью в 9 п.н. РДНК; вставка из ! т.а.н. содержш дуплакапию рДНК протяженностью !4 п.и., а вставка из 500 и. н.-дуаликацию рлнк длиной 11 п, и. 37. Мобильные элементы эукариот 477 Эти'~ Ж ЮГ55ЫЬЛтоЕОСЛЛЛЛЛЛ ащалвтие векторов, щоущик тарта Л ЛэойЛ ~ тт'Л л~хЛд орэлрм ллтрйрйййййрйрйлллэлч Ка д й вектор содержит ел кант тари виеоте е лрилвтзщщей ДНК из оайта внедрении отзтултлтртллтлтрьто л "' " йлтлтль млтгйлотллтаа ляг..а «олтлч Рис. 17.4. Мобильные элементы могут быть использованы для выделения областей ге- нома, фланкирующих сайт внедрения. зано с уменьшенной продукцией одного или обоих пигментов у этих линий.
Обычно аллели различают по индексам, отражающим фенотипы, которые они обусловливают, например туе-аллель, определяющий абрикосовый цвет глаз, тот — цвет слоновой кости, ие — эозиновый и т. д. Большинство аллелей влияет иа качество пнгмента, однако группа тузР влияет также на его распределение внутри глаза. Это согласуется с точкой зрения, что и контролирует распределение пигмента. ДНК покуса ж была клонирована с помощью метода, использующего преимушества, создаваемые присутствием элемента сор!а в покусе тов (рис. 37.4).
Геномную библиотеку линии жа подвергли скринингу с целью выделения клонов, несущих элементы соргщ Выделенные химерные фаговые ДНК содержали все покусы, в которых присутствовал элемент сор!ть Отдельные клонированные молекулы гибридизовали затем с политенными хромосомами мухи ту". Поскольку покус уу такой мухи не содержит элемент сор!а, гибрндизация в тр происходит только с ДНК определенного клона, содержащего аллель ит~, поскольку именно он несет последовательности и, фланкируюгцие сайт внедрения элемента сорум Примерно ! из 50 клонов попадает в эту категорию. Любой сегмент покуса то, полученный в таком клоне, может быть использован для выделения всего покуса с помощью метода кпрогулка по хромосомеь, который представляет собой усовершенствованный вариант рестрикционного картирования. Он основан на использовании перекрывающихся фрагментов.
полученных в результате разрывов генома в одной и той же области. Принцип метода иллюстрирует рис. 37.5. Анализ начинается с клона, несущего фрагмент с интересующей областьи> нли участком вблизи нее. Затем идентифицируются другие клоны, несущие последовательности, перекрывающиеся с последовательностью первого клона. Такие клоны будут содержать более про~яженные последовательности с одной или дру- трттлтлоэлйт а й ищека клонироввн ой дик 'ъ. гой стороны от фрагмента, содержащегося в первом клоне. Проводя в каждом случае рестрикциониое картирование, можно определить, в каком именно направлении увеличен фрагмент нового клона.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
