Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Свердлов Е.Д. -> "Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Том 1" -> 22

Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Том 1 - Свердлов Е.Д.

Свердлов Е.Д. Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Том 1 — М.: Наука, 2003. — 372 c.
ISBN 5-02-002753-7
Скачать (прямая ссылка): perspektivimoleculyargenetiki2003.djvu
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 199 >> Следующая

В ходе наших исследований у дрозофилы был обнаружен кластер генов, экспрессирующихся в ходе сперматогенеза. На этой модельной системе мы исследуем механизмы транскрипционной регуляции семенник-специфичных генов. Изучаются как промоторные области генов, входящих в кластер, с целью выявления в них участков, необходимых для транскрипции в семенниках, так и дальнодействующие транскрипционные регуляторы (энхансеры и инсуляторы), вероятно, присутствующие в кластере. Предполагается также исследование состояния хроматина в кластере на разных стадиях сперматогенеза. Мы надеемся, что раскрытие системы активации транскрипции в первичных сперматоцитах у самцов дрозофилы позволит в дальнейшем легче понять механизм транскрипционной регуляции, действующий в ходе образования спермы у млекопитающих и человека.
КЛАСТЕРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СЕМЕННИК-СПЕЦИФИЧНЫХ ГЕНОВ У ДРОЗОФИЛЫ ПРИМЕРЫ КЛАСТЕРОВ
В настоящее время у различных организмов известно множество примеров скоплений на хромосомах, родственных по последовательности и сходных по функциям генов. Обычно такие кластеры сформированы последовательно повторенными множество раз копиями (гены рРНК, 5S РНК, гис-тонов и др.), либо представлены менее регулярно организованными, содержащими меньшее число копий и менее сходными по последовательности генами (кластеры а- и Р-глобиновых генов у позвоночных, АроЕ кластер человека и др.) (рис. 13; см. обзор: Bonifer, 2000). Как правило, гены, входящие в кластер, экспрессируются в определенной ткани, либо на определенной стадии развития. В этих случаях предполагается, а иногда и показано су-
43
ществование в кластере общих регуляторных элементов (locus control regions - LCRs), в число которых входят энхансеры, активирующие транскрипцию в определенный момент развития или в определенной ткани, и ин-суляторы, защищающие гены кластера от влияния внешних по отношению к генам кластера энхансеров. Однако известны примеры кластеров генов, имеющих общие регуляторные элементы (LCR), но экспрессирующихся при этом в разных тканях, органах или на разных стадиях развития. Так, ген, кодирующий гормон роста человека, экспрессируется в гипофизе, в то время как родственные ему гены, входящие в единый с ним кластер и имеющие общие с ним регуляторные элементы, экспрессируются в плаценте (Su et al., 2000).
Известно лишь несколько примеров кластерной организации генов, экспрессирующихся в ходе сперматогенеза. Так, у дрозофилы описан кластер из четырех Mst84D-генов, экспрессирующихся в семенниках и кодирующих белки, существенные для подвижности спермы (Kuhn et al., 1991). У мыши известен кластер из трех сперматоцит-специфичных генов (PRM1, PRM2. TNP2), кодирующих протамины (Kramer et al., 1998). В обоих случаях кластеры сформированы родственными генами и, вероятно, образовались в результате нескольких актов локальных дупликаций исходного предкового гена с последующим накоплением различий между копиями.
У ДРОЗОФИЛЫ ОБНАРУЖЕН КЛАСТЕР
ИЗ ГЯТИ НЕРОДСТВЕННЫХ ГЕНОВ, АКТИВИРОВАННЫХ
НА ОПРЕДЕЛЕННОЙ СТАДИИ СПЕРМАТОГЕНЕЗА
В ходе наших исследований (Калмыкова и Шевелев, неопубликованные данные) у дрозофилы был обнаружен участок хромосомы, состоящий из пяти генов, экспрессирующихся только в ходе сперматогенеза. По признаку экспрессии в определенной ткани эти гены можно объединить в семенник-специфичный кластер. При этом гены, входящие в кластер, оказались неродственны между собой, что является первым примером такого рода организации. Работа была начата, когда выяснилось, что изучаемый нами ген CK2$tes, кодирующий семенник-специфичную регуляторную субъединицу казеинкиназы 2 (подробнее про казеинкиназу 2 см. следующий раздел), расположен на хромосоме 2 дрозофилы вблизи гена Pros28.1B, кодирующего одну из семенник-специфичных субъединиц ответственного за расщепление отработавших в клетке белковых молекул протеассмного комплекса (Yuan et al., 1996). Проведенный нами анализ показал, что в непосредственной близости от этих генов находятся три новых гена с неизвестными функциями, которые также экспрессируются исключительно в семенниках самцов. Структура исследуемого кластера приведена на рис. 14.
К кластеру с обеих сторон примыкают гены, экспрессирующиеся во всех тканях взрослых мух, обозначая, таким образом, вероятные границы семен-ник-специфичного домена. Можно предположить, что элементы, расположенные на границах этого домена, проявляют свойства инсуляторов, т.е. способны защищать гены кластера от влияния активаторов транскрипции, расположенных вне его и работающих в других тканях и органах, либо, наоборот, ограждать внешние гены от гипотетического активатора, находя-
44
щегося внутри кластера. Нахождение в одном коротком хромосомном фрагменте пяти неродственных друг другу генов, экспрессирующихся в семенниках, предполагает существование внутри кластера общего для всех генов тканеспецифичного энхансера, активирующего их транскрипцию на определенной стадии сперматогенеза.
В пользу существования энхансера и инсуляторов в кластере свидетельствуют также результаты компьютерного предсказания участков связывания с ядерным матриксом в исследуемом районе (рис. 14, красные овалы). Считается, что это места прикрепления ДНК к белковому слою, выстилающему ядерную мембрану, которые создаю'7’ определенную пространственную структуру хромосом в ядре, тем самым регулируя активность расположенных на хромосомах генов. Известно, что такие места часто совпадают по локализации с участками, выполняющими функции энхансеров и инсуляторов (см. обзор: Boulikas, 1995). В нашем случае такие предсказанные места находятся на границах кластера (вероятные инсуляторы) и внутри него (вероятный энхансер) (см. рис. 14).
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 199 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed