Льюин (Левин) - Гены - 1987 (947308), страница 214
Текст из файла (страница 214)
Фрагменты могу~ иметь довольно большую протяженность, поэтому удобно для выделения каждого следующего клона пспользовап субфрагмент неповторяющейся ДНК из конца предыдущего. Процесс может быль повторен неограниченно. Таким образом, оказывается возможным проанализировать сотни тысяч пар оснований. Следует отметить, однако, чтет если область содержит. многократно повторенную ДНК, многие гибридизующиеся клоны могут представлять совершенгю различные области хромосом.
Внедрения в локус ьо отражают сложность мишени На рис. 37.6 представлена карта области, содержащей примерно 15 т.п. оснований, которая включает все известные сайты мутаций. Мутации классифицированы в соответствии с изменениями, которые они вносят в рестрикциониую карту. Тил мутаций и их расположение соответствуют двум зонам с потенциально разными функциями. Доказано, что многие мутации возникают в результате вставок генетического материала. В некоторых случаях такими во~анками могут быть известные транспозируюшиеся элементы, в других внедренная ДНК представляет семейство повторяющихся последовательностей и может оказаться неидентифиццрованным транспозирующимся элементом. Единствениыми поддающимися обнаружению делециями являются делеции участков, соответствующих аллелям и'Р и три, которые локализуются вблизи или 5 3 5!54 В СаМОМ СайтЕ ВНЕдрЕНИя жир .
В покусе ту идентифицированы потенциальные точечные мутации, которые могут не вызывать изменений в рестрикционной карте. Генетическое картирование по- Часть Х. Динамичность генома: постоянное изменение ДНК ! !!! ! !!! ! !!! ! !!! ! !!! нне Рестринцноннее «ертнрсеение !!! ! !!! ! н! ! «ест»ячеек«е Повторен е Рнс. 37.6. Мутации в покусе »риге могут возникнуть в результате вставок, делеций или точковых замен.
Область локализации потенциальных точковых мутаций на рисункс имеет белый цвет Некоторые из этих мутаций обусловливают нулевой фенотип. Вставки, которые его вызывают, отмечены красным контуром. Вставки, обусловливающие очень слабое пнгмснтообразованнс, обозначены темным цветом. Названия вставок, которые опюсятся к известным трансвознрующнмся элементам, указаны, лрутис обозначены как транспозоны, но со знаком вопроса. ге 'Т Г 3 1 ве! г н зрз ие 1--к'— ! г — — -л — —— 3 1 à — з г-з г ~р| Я 1 т.п.н.
„с ! ! г Левый сегмент Правый сегмент Рвс. 37.5. «Прогулка по хромосоме» осуществляется путем последовательньщ актов гибридизации между перекрывающимися клонами генома. ь ! ! ! ! ! ! ! г ! ! ! ! ! ! оп. ! 1 !!! ! 37. Мобильные элементы эукариот 479 казало, что все мутации такого типа локализованы слева от внедрения в~ (этот участок на карте имеет белый цвет). Чтобы подтвердить, что эти мутации вызваны заменой оснований, необходимо определить последовательность оснований в данной области. Многие мутации обусловливают либо полную потерю функции локуса (глаза приобретают белый цвет), либо образование пигмента в мизерном количестве. Левый сегмент представляет потенциальную кодирующую область покуса.
Об этом свидетельствует тот факт, что все инсерции в нем вызываю~ появление фенотипа «белых глаз», чего следует ожидать, если нарушенная область кодируе~ белок. Мутации, картирующиеся справа от и«(включая этот сайт), почти всегда отличаются нестрогим (1еа)су) эффектом и обусловливают остаточную пигментацию. В этой области не найдено потенциально точечных мутаций; все мутации ведут к изменениям в рестрикционной карте. Подавляющее большинство мутаций представляют собой внедрения известных или предполагаемых подвижных элементов.
(Атипичным аллелем является и', исходный мутант с фенотипом «белые глаза»). Эти мутации и оппхеделяют правый сегмент, простирающийся от ч' до в Поскольку внедрения в правом сегменте полностью ие блокируют его функции, можно предположить, что вставки не прерывают кодирующий участок, а вмешиваются в осуществление какой-то другой функции, контролируемой смежной регуляторной областью.
Вставки картируются в нескольких дискретных сайтах. Один из них ч~, который находится на границе потенциально кодирующей области. Следующим является сайт в', включающий серию вставок определенных последовательностей и их производных. В сайте )г'и локализуется несколько вставок, делеций. Вставка в -самая удаленциь ная в правом конце, возможно, именно она служит границей локуса.
Весьма вероятно, что такие сайты внедрений идентифицируют отдельные регуляторные области; внедрения в другие сайты правого сегмента не вызывают появления мутантного фенотипа, доступного определению. Все мутации. которые повреждают потенциально регуляторные функции, такие, как синхронность исчезновения пигментов или их исчезновение в определенном порядке, дозовую компенсацию, картируются в правом сегменте. Вывод о том, что вставки в правом сегменте оказывают непрямой эффект на активность продукта гена, подтверждается природой ревертантов.
Изменения во внедренном сегменте часто приводят к изменению функции локуса. Например, делегирование небольшой части вставки ч' дает начало аллелю и', который в какой-то мере восстанавливает образование пигмента. Многие примеры эффектов такого типа позволяю~ заключить, что утрата функции не обусловлена ~олько самим фактом внедрения вставки, а может зависеть и от природы, н от протяженности внедренного сегмента. Реверсия не обязательно обусловлена утратой части внедренного материала, как это было показано на производных мутации в'. Эта мутация в отличие от других изменений, увеличивающих размер локуса, не связана с внедрением постороннего материала. а представляет собой таидемную дупликацию области из 3 т.п. и. внутри локуса в.
Мехаинзм реверсни здесь заключается в точной утрате дупликации, происходящей, вероятно, за счет внутрихромосомной рекомбинации с относительно высокой частотой (около 10 '). Исключительным ревертантом оказался мутант ж', отличающийся малиновой окраской глаз; он возникал в результате внедрения в дупликацню в' элемента ГВ протяженностью 11 т.п.н. Аллель ик нестабилен, ревертирует с частотой - 10 з.
При этом восстанавливается тип в' или образуются стабильные производные с делециями, оканчивающимися в покусе в; представляется вероятным, что такие различные перестройки стимулируются ГВ-элементом. Удивительно, что такая большая вставка, как ЕВ-элемент, способна восстановить фенотип, который был утрачен в результате внутренней дупликации. Возможно, что ГВ-элемент привносит новый промотор для поврежденного сайта, хотя имеются основания считать, что увеличение расстояния до других сайгон правого сегмента должно вызывать отрицательный эффект.
В сложных покусах обнаружен загадочный регуляторный эффект благодаря феномену так называемой траиевеиции. Этим термином обозначают способность хромосомных перестроек, предотвращающих спаривание гомологичных хромосом (как это показано для политенных хромосом), изменять фенотнп, оставляя генотип в целом неизмененным. В основе эффекта лежит свойство мутаций из одного аллеля влиять на активность другого аллеля, пока эти аллели спарены.
Следовательно, трансвекция может зависеть от какого-то структурного изменения, определяемо~о физическим контактом. Ее существование свидетельствует о возможности хромосомного спаривания в нормальных диплоидных клетках. Причина явления трансвекции несколько прояснилась после выделения мутации в~~~ (13ХЬ вЂ” от англ. до»пиал! кехг-Ие).
Вставка ОХЬ в Чис-положении подавляет функцию левой части области ж. Этот эффект демонстрируется на рис. 37.7; аллель зг подавляет также экспрессию аллеля в, находящегося в состоянии синапсиса с иим. Это не связано с доминантным эффектом в»гранс-положении, поскольку тот же самый аллель в' экспрессируется нормально, если он транслоцирован в другой участок и ие попадает под влияние спаренного с ним аллеля цхб Аллель ж содержит внедренную последовательность длиной 13 т.п.н., состоящую из двух неидентичных РВ-элементов, которые фланкируют сегмент негомологичной ДНК протяженностью 6 т.
п. н. (неповторяюшаяся последовательность хромосомы П). Подобно другим случаям ГВ-вставок (в в'), этот аллель нестабилен, ревертирует с частотой от!О з до 1О з. Ревертанты к дикому типу возникают в результате утраты части ьэХЬ-вставки; обязательным является потеря центральной области длиной 6 т.п.и. Такая частичная эксцизия происходит, вероятно, в результате рекомбинации между ЕВ-элементами, находящимися по концам вставки; ревертапты остаются нестабильными нз-за присутствия ЕВ-концов. Однако один РВ-элемент в этом сайте не вызывает появления феиотипа зЭУЛ.; поэтому наиболее вероятно, что за эффект трансвекции ответственна именно центральная последовательность протяженностью 6 т.п.н.
Можно предположить, что эта область кодирует продукт, действующий в чис-положении. Весьма вероятно, что роль этого продукта заключается в узнавании контакта между ДНК. Эффект трансвекции проявляется иа значительных расстояниях. В качестве примера можно привести эффект мутации г на локус ж, находящийся на расстоянии 0,75 единиц генетической карты правее этой мутации, что соответствует 300 †4 т.п.н. Мутация г рецессивна. Она не проявляется у самцов (которые имеют только одну Х- хромосому), но у самок, гомозиготных по г, репрессируется пара аллелей в ", находящихся в синапсисе, что 37.
Мобильные элементы эукариот геничных мух были обнаружены внедрения элементов сор<а. Одно из них обозначено на рисунке символом <г М Р-элементы варьируют по длине, но последовательности нуклеотидов во всех случаях гомологичны. Разная длина обусловлена внутренними делециями в пределах Р- фактора, которые, по-видимому, происходят довольно часто. Самые длинные Р-элементы содержат около 2,9 т.п.н.
и имеют прямые концевые повторы (см. рис. 37.2 и табл. 37.1). Существующая модель событ«й, приводящих к дисгенезу, основана на предположении, что интактные Р-факторы кодируют транспозазу, которая неактивна в Р-цитотипе, но становится активной в М-цитотипе. Некоторые короткие Р-элементы могут утратить способность синтезировать транспозазу, однако их активация в транс-положении возможна за счет активности фермента, кодируемого Р-элементом нормальной длины. Концы Р-фактора могут указывать, что они служат субстратом для ферментов транспозиции. Дисгеничные взаимодействия Р— М способны также активировать подвижность элементов сори (и других транспозирующнхся элементов), однако эти элементы независимо от цитотипов, в которые попадает хромосома, далее остаются стабильными.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
