Значение мобильных элементов
Мобильные элементы, присутствующие в геномах, могут вызывать разнообразные генетические события.
1. Индукция мутаций
Около 80 % спонтанных мутаций у дрозофилы вызвано инсерциями мобильных элементов. Внедряясь в ген, мобильный элемент может повредить экзон. В таком случае ген будет лишен возможности кодировать белок. Попадая в район промоторов или энхансеров, мобильный элемент может повредить регуляторную зону гена. Наконец, инсерция в район интрона может оказаться безвредной, поскольку вся последовательность интрона вместе с мобильным элементом будет вырезана во время процессинга мРНК, а соседние экзоны беспрепятственно сплайсируются.
Разработаны способы целенаправленного получения мутаций у дрозофилы с помощью мобильных Р-элементов. Получают гетерозиготу по двум
Р-элементам: один из них синтезирует транспозазу, но сам не может перемещаться (нет концевых повторов), а второй способен перемещаться, но не имеет своей транспозазы.
2. Изменениеактивности генов
Длинные концевые повторы (LTR) содержат промоторы ретротранспозона, причем как LTR, так и сам ретротранспозон содержат энхансеры транскрипции. Поэтому перемещение этих сигналов в геноме может изменять регуляцию активности генов. Например, если мобильный элемент оказался около протоонкогена, то результатом может быть сверхпродукция белка и злокачественное перерождение клетки.
Ретротранспозон как таковой может удаляться за счет кроссинговера между LTR с идентичными последовательностями, в результате чего сохраняется лишь один LTR вместе с регуляторными последовательностями на месте внедрения ретротранспозона. Это явление широко распространено в клетках дрожжей. Такие одинокие LTR являются частью регуляторных систем дрожжевой клетки.
3. Формирование хромосомных перестроек
В результате кроссинговера между одинаково ориентированными элементами возникает делецияи дупликация материала, расположенного между инсерциями. Если инсерции ориентированы в противоположном направлении, возникает инверсия .
4. Формирование теломер. У дрозофилы отсутствует теломеразная машина, но концы ДНК удлиняются за счет перемещений ретротранспозонов.
5. Участие в горизонтальном переносе генов
Инфекционные ретровирусы способны заражать организмы, принадлежащие разным видам, и переносить при этом собственный и чужеродный генетический материал.
Подобный способ передачи генов получил название горизонтального, в отличие от вертикальногонаследования генов – из поколения в поколение. Например, мобильный элемент дрозофилы – ретротранспозон gypsy, как выяснилось, является настоящим ретровирусом: путем инъекции или скармливания вирусных частиц удается заразить мух, не несущих эти ретротранспозоны.
6. Использование мобильных элементов в генетических исследованиях
Транспозоны, производные Мю – фага широко применяют в генетических манипуляциях с бактериями.
Транспозоны на основе Р-элемента используют для трансформации у эукариот, клонирования генов, поиска энхансеров и т. д.
Лекция № 14
Тема лекции: Генетика развития
План лекции:
1. Роль клеточного ядра в развитии
2. Доказательства тотипотентности генома
3. Детерминация
4. Генетика раннего эмбрионального развития дрозофилы
Дата добавления: 2017-02-04; просмотров: 613;