ГЕТЕРОХРОМАТИН: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ И ЭФФЕКТЫ ПОЛОЖЕНИЯ ГЕНОВ У Drosophila melanogaster

Аннотация:

На примерах из собственных исследований рассматриваются вопросы молекулярной эволюции гетерохроматина и эффекты положения генов. Описаны особенности молекулярной эволюции повторяющихся последовательностей в гетерохроматине Х-хромосомы. Выявлены этапы эволюции сложных повторов, составленных в основном из разных типов подвижных элементов. Обнаружен транскрибируемый в семенниках тандемный кластер гетерохроматиновых генов Stellate, кодирующих белок, обладающий высокой степенью сходства с регуляторной субъединицей протеинкиназы СК2. Показано, что повторы Stellate Х-хромосомы и гомологичные им повторы в Y-хромосоме образовались в результате амплификации аутосомного эухроматинового гена, который экспрессируется только в семенниках. Таким образом, в геноме дрозофилы возникло семейство генов, представленное не только эухроматиновыми, но и гетерохроматиновыми повторяющимися последовательностями, способными кодировать изоформы регуляторной субъединицы протеинкиназы СК2, участвующей в регуляции клеточного цикла, сигнализации и дифференцировке. Описаны особенности согласованной эволюции тандемных повторов в гетерохроматине Х-хромосомы. Обнаружен беспрецедентный случай высокой степени дивергенции между единицами кластера тандемных повторов, которая сопровождается изменением структуры и кодирующей способности транскриптов. Способность гетерохроматина вызывать в соматических клетках нестабильную инактивацию прилежащих эухроматиновых генов (эффект положения мозаичного типа) исследована на двух системах: 1) при хромосомных перестройках, полученных облучением; 2) с использованием трансгенных особей, несущих клонированные тандемно повторяющиеся гены Stellate рядом с эухроматиновым геном. При хромосомных перестройках степень инактивации эухроматиновых генов постепенно возрастает с увеличением размеров прилежащего блока гетерохроматина Х-хромосомы. Наибольший вклад в инактивацию (в расчете на количество ДНК в блоке гетерохроматина) вносит прицентромерный район Х-хромосомы. Внутренняя перестройка прилежащего гетерохроматина без изменения его количества может приводить к реактивации эухроматиновых генов. Эти наблюдения позволяют говорить о том, что внутренняя организация протяженного гетерохроматинового фрагмента играет важную роль в обеспечении инактивации, распространяющейся на сотни т.п.н. от границы с ним. Блок сателлитной ДНК, включающий по крайней мере 500 т.п.н., не способен вызывать инактивацию, распространяющуюся на большие расстояния. Напротив, фрагмент гетерохроматина, содержащий шесть тандемно повторяющихся копий генов Stellate (всего лишь 7 т.п.н.) вызывает эффект положения прилежащего эухроматинового гена.

Авторы:

Издание: Молекулярная биология
Год издания: 1999
Объем: 12с.
Дополнительная информация: 1999.-N 1.-С.14-25
Просмотров: 50