Молекулярные механизмы генетических процессов. Избранные лекции по курсу "Генетика с основами селекции". Буторина А.К - 17 стр.

                                  17
сложнее и содержат кроме концевых повторов и генов, кодирующих пере-
мещение, гены устойчивости к антибиотикам, ионам тяжелых металлов,
ингибиторам, токсинам и др.

                              IS-элемент

 5′ ACAGTTCAG                                      CTGAACTGT 3′
 3′ TGTCAAGTC                                      GACTTGACA 5′

                    Ген (или гены), кодирующий
     Левый конце- транспозазу – белок, необхо- Правый конце-
     вой инвертиро- димый для перемещения      вой инвертиро-
     ванный повтор                             ванный повтор

              Рисунок 4. Схема строения IS-элемента E.coli

     Известно 2 механизма транспозиции МГЭ прокариот: репликативный
и нерепликативный. При репликативной транспозиции происходит репли-
кация (удвоение) генетического элемента, одна копия которого остается в
исходном сайте, тогда как другая перемещается в новый сайт-мишень (т.е.
встраивается копия). При таком способе транспозиции происходит раз-
множение МГЭ, увеличение их числа в геноме. При нерепликативной
транспозиции в реципиентную ДНК встраивается сам МГЭ.
     В 70х годах ХХ века и позже у дрозофилы, млекопитающих и челове-
ка были обнаружены МГЭ, различающиеся по механизму перемещения по
геному. Некоторые из эукариотических МГЭ перемещаются в виде РНК
(как ретровирусы), а другие в виде ДНК (как бактериальные транспозоны).
В соответствие с этим эукариотические МГЭ подразделяют на 2 большие
группы – ретротранспозоны (элементы класса I) и классические транспо-
зоны (элементы класса II).
     Мобильные элементы класса I – ретротранспозоны (ретропозоны)
используют для своего перемещения механизм обратной транскрипции
при участии фермента ревертазы (обратной транскриптазы). Т.е на РНК-
матрице мобильного элемента с помощью фермента ревертазы синтезиру-
ется ДНК-копия (вначале синтезируется одна нить ДНК, а затем компле-
ментарная ей вторая- кДНК). После чего матрица РНК распадается и уда-
ляется, а двунитевая ДНК (кДНК), синтезированная в цитоплазме, пере-
мещается в ядро и встраивается в геном, образуя провирус. К ним относят-
ся, например, мобильные диспергированные гены (МДГ) =             copia-
подобные элементы у дрозофилы (группа мигрирующих элементов близ-
ких по строению нуклеотидных последовательностей), Ty-элементы дрож-
жей, МГЭ семейства Alu у млекопитающих, в т.ч. у человека. Ретротранс-
позоны составляют около 2% генома у дрозофилы и более 40% у некото-
рых растений. Около 3% генома человека приходится на долю Alu-
повторов. Отмечено увеличение частоты транспозиции и экспрессии МГЭ