Льюин (Левин) - Гены - 1987 (947308), страница 216
Текст из файла (страница 216)
Мобильные элементы эукариот иая локализация изменений в последовательности неодинакова у различных аллелей .Й-пз. Присутствие Ру-элемента изменяет экспрессию з(ьпз. У некоторых мутантов он почти не выражается. У других этот покус транскрибируется с образованием большого количества аберрантной РНК, которая короче, чем мРНК гена Яз, и состоит частично из последовательности Я, а частично из новых последовательностей. В результате трансляции образуется белок, иммунологически родственный синтетазе сахарозы, но имеющий измененную электрофоретическую подвижность.
После того как станет известной структура локусов 5Й и у)з-е, появится возможность и ответить на вопрос: какие именно сайты в пределах структурного гена или вблизи него подвержены влиянию Ру-элемента и как это сказывается на выражении гена? Локус ((заку (юх) определяет содержание амилозы в пыльце и ткани эндосперма. Он кодирует фермент (ЛЭР глюкозу-крахмал — глюкозилтрансферазу с мол. массой 58000 дальтон. который связывается граиулами крахмала. Обнаружены внедрения в этот покус Ас- и Ру-элементов. Сравнивая последовательности этих вставок с после- ОО ОО ~д© ОО Рис.
37.10. С помощью клоиальпого анализа можне идентифицировать группу клеток, ведущих происхождение о. одной родительской клетки, у которой в результате транспезициоззззаго события изменился феиотип. Пп числу взменеппых епетпе сулят. Ие какой стадии рвхввти произошла трвпеппхвцвв; локализация хехвх «петей ухвхыввет па твеаевую епецп- фнчппеть эффекте. Инверз Рава нмй Рамка Рамка певчев Р к Ине Рхн~ в нмй певчев Ае Делец н Рис 3711 Ас-элементы содержат три открытые рамки считываний; Рв-элементы имеют внутренние делецип. довательностями вставок в покус $(з, нам удалось определить структуру Ас- и Ру-элементов. Она представлена на рис.
37.11. Автономный Ас-элемент содержит 4563 пары оснований и включает три основные открытые рамки считывания. Рамки 1 и 2 считываются в одном и том же направлении и, судя по составу триплетов, кодируют белки. Функция рамки 3, которая считывается в противоположном направлении, неясна. Рамки считывания составляют ббльшую часть последовательности Ас-элемента. На его концах имеются инвертированные повторы из 1! п.н.; в сайте внедрения дуплицируется последовательность мишени из 8 п.н. Последовательности Рз-элементов варьируют как по длине, так и по составу.
Однако между ними и Ас-элементами есть родство: оии содержат на концах те же инвертированные повторы нз 11 п.н, Элемент 1уу9 имеет в рамке считывания ! делецшо протяженностью 194 п,н. Элемент Рхб имеет протяженностгн равную 2 т.п.нн соответствующую ! т.п.н. с каждого конца Ас-элемента, поэтому основная часть рамок 1 и 2 отсутствует. Сложный двойной Ру-элемент содержит последовательность, представленную одним Ря5-элементом, внедренным в обратной ориентации в другой, Неавтономные элементы по-видимому могут иметь разную форму, однако во всех случаях ддя них характерна утрата некоторых внутренних последовательностей при сохранении терминальных инвертированных повторов(и возможно каких-то других особенностей организации).
Структура неавтономных элементов согласуется с общим представлением об их происхождении из автономных в результате делеций. По-видимому, такие делеции обусловливают инактивацию транс-активной транспозазы; при этом сайты, на которые действует транспозаза, сохраняются. Таким образом, Ру-элементы в чем-то напоминают дефектные Р-элементы Р, пзе1апауаууег. Первоначально Рз-элемент был идентифицирован благодаря его способности обеспечивать сайт хромосомного разрыва при активации регулятором Ас. Последствия такой активации показаны на рне. 37.12. Рассмотрим гетерозиготу, в которой Рх-элемент расположен на одном из гомологов между центромерой и серией доминантных маркеров (С1, Вх, Их), эффекты которых могут быть прослежены по цвету клеток или при соответствующем окрашивании.
(С1 представляет собой регулятор, который вызывает обесцвечивание алейрона; Вг гликозилирует антоцианиновые пигменты; )нх обусловливает образование крахмала, окрашивающегося синим при добавлении 1,-К1. Другой гомолог утрачивает Рз и содержит рецессивные маркеры (С, Ьд их). Разрыв в покусе Ру Часть Х. Динамичность генома; постоянное изменение ДНК Хра калме Центрамере Фена и клетки Резал в в От дце тритеск лфретмеит Мика В '. с л и ® "$ Разрыв в От Релликецил т Храмасаме с делец едя Храмасамл с дулликециел.д '-аяза" "тяя'~,:Ф,"" 'л ":::" тф'::"."' ' С1 В.
Яз -ф Ряс. 37.12. Разрыв я контролирующем элементе ведет к утрате ацентряческого фрагмента. Если фрагмент несет ломяиаитцые маркеры гетерозиготы, его утрата обусловливает изменение феиотипа. ведет к появлению ацентрического фрагмента, несущего доминантные маркеры. Из-за отсутствия центромеры этот фрагмент теряется во время митоза.
В результате клетки потомков имеют только рецессивные маркеры, находящиеся на интактной хромосоме. Возникает ситуация, изображенная на рис. 37.1!. Разрыв в покусе 0з ведет к образованию двух необычных хромосом. Они возникают при соединении разорванных концов продуктов репликации. Одна из них представлена (3-образным ацентричным фрагментом, состоящим из соединенных сестринских хроматнд, в области, расположенной дисгальнее Вя-элемента (на рис.
37.12 изображены слева). Другая является 13-образной дицеитричной хромосомой, состоящей из сестринских хроматид, проксимальных по отношению к 0я (на рисунке изображены справа). Последняя структура ведет к возникновению классического цикла разрыв †слияние †, изображенного на рис. 37.13. Рассмотрим судьбу хромосомы-дицентрика в митозе. Наличие двух центромер приводит к тому, что она растягивается к противоположным полюсам. Напряжение разрывает эту хромосому в случайном сайте между центро- мерами. На примере, приведенном на рис. 37.13, разрыв происходит между локусами А и В, в результате чего одна из дочерних хромосом содержит дупликацию А, а другая-делецию.
В случае доминантности маркера А клетки с дупликацией будут сохранять фенотип А, а клетки с делецией-проявлять рецессивный фенотип а. Цикл разрыв †слияние †продолжается в течение дальнейших клеточных поколений, что обеспечивает сохранение генетических изменений у потомков. Для примера рассмотрим хромосому, утратившую маркер А в результате деления. В следующем цикле разрыв может произойти между В и С; часть потомства в этом случае будет нести дупликацию маркера В, а другая — делецию. Последовательные потери доминантных маркеров могут быть прослежены по появлению в пределах секторов субсекторов.
Транспозиция 0В-элемента СВяЗаНа С рЕПтЛИКацИЕй Мы уже упоминали, что транспозиция 0я-элемента обычно сопровождается его исчезновением из донорного сайта, что отличает этот эффект от транспозиции у бактерий. Результаты клонального анализа свидетельствуют о том, что транспозиция 0я-элемента почти всегда происходит после того, как донорный элемент реплицировался. Больше всего данных получено при изучении транспозицнй из донорного в реципиентный сайт в пределах одной и той же хромосомы. Такие исследования были проведены с элементом Мр, относящимся к Ас-типу. В зависимости от того, произошла ли реплнкация рецнпнентного сайта, различаю~ два возможных результата транспозиции (рис. 37.14).
Если реципиентный сайт не реплицировался перед транспозицией, элемент будет реплицирован в своем новом сайте. В этом случае он присутствует в реципиентном сайте на обеих дочерних хромосомах. Если же реципиентный сайт был предварительно реплицирован, то изменена в реципиентном локусе будет только та хроматида, которая физически приобрела элемент.
В любом случае элемент утрачивается из донорного сайта одной хроматиды и остается в донорном сайте другой. Рис 37.13 Еря-элсмект обеспечивает саят„в котором инициируется цику разрыв — слияние — мост (при активации ттс-элементом). Клощльньтй анализ дает возможность аигщизяровать последствия етого цикла. 485 37. Мобильные элементы эукариот Один элемент хтлаыълбобобобъпхбыьльлхбытэбыьлхбьльлхбьлхябххоьлълтбьл ЛЯЯ ОЯ ЬЛОГГДъЛЪЛЬЗКтЫСОХслчгССОЯЛО Репенкечнн отхябьльльлълтг ьльллбьлалхт' ЬЛЬЛЪЪОООООЫЪЯОООЭОЬЛООСХДОЬ ЫЬЛХХОЫЫ ЬЪОЪОЫЬЛЭХЫ ь — — — дее злемнпе — — — -1 Элементе нет ЫО ЯЛХЖЯЖЯЖЖЖБЮООООЫКХЛ6ЬЛ' Льть ХбтЬЛХОЬЛХОООЪОООЬЛХ ыьъожьлтбьллбъэобьл ллоыхоюкОьлхябъоъбь обобобьлъъльллбобобьлъэь яясояля'ъбьлжсояе ООХОЬО Рееднкечид ьл льллбьлчтьлхбьлъллябъяоьльлхбьлхялъллля жбьлбтьлыобьл 1- — — — — лее элементе — — ~ ябхчтебЬЛт ЛЬ ЬЖЬЛ ЛэбХЪЛЬЛбЫЫ ЬЛ Лб ООЪЛЪЛтб ЬЛ ЛтОЮябхьб ябьлхбыыьлтлхбьлыобсбьлыъбхыххбъбосыъсхыьхбьлтбьлччбсс Р «ч ЭЫООЫЫЫООЫЪЯЯЯОЪ ЫЫЪЯЯЯОЫООЫ '.ЖбхХЮОЫХЛЯОХХтДЭЯ Хремтжомм тодепжет ее одному элементу Таблица 37.2 Тип сплривлнии контролярует несколько лктинностей ! Свойство МАТп нлн МА ГО7МА Т~~ млга нлн м А та 7м А та ' Спаривание Споруляцня , Секреция Есть Нет Фактор а Есть Нет Фактор и Нет Есть Нет Рнс.
37 Гй трянспознцня у кукурузы заключается в перемещении элемента иэ донорного слйтп после его репликлцин; прнродп продуктов зависит от того, пронзошлв лн до тркнспоэнцин рсплнкпцня рсцнпнентного спятя Веерху: сслн рецнннентный сейт не реплнднровен, элемент дуплнцнруется после трднслазнцнн, в результете чего каждая лочернщ хромосоме приобретает элемент. Только одна нз дочерних хромосом не содержит его в нсхолном сейте. У этой хромосомы элемент локдлнзуется в рецнпнентном сейте, в та время кек другая домрняя хромосоме содержит его кек в напорном, тек н в рецнпнентном сдйтех. Нп рнс.
37.14 (два верхних ряда) представлена снтуацня, когда деление клетки ведет к образованцю дочерних особей, генотипы которых отличаются друг отдруга н от генотипа родительской клетки. Клональный анализ обнаруживает потомков эжгх клеток в виде сдвоенных секторов: появление сектора одно~о нового геноткпа сопровождается появлением другого сектора, предстхвляюшего другой генотип. Заметим, что сдвоенные сектора представляют собой неизбежный результат трянспознцнн в нереплнцнровавшнйся рецнпнентный сайт.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
