Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Том 1 - Свердлов Е.Д.
ISBN 5-02-002753-7
Скачать (прямая ссылка):
3.2. ГЕНЫ SRM И РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ДРОЖЖЕВЫХ КЛЕТОК
Данные, позволившие предположить участие гена CDC28 в checkpoint-контроле, были опубликованы сравнительно недавно (Li, Cai, 1997; Koltovaya et al., 1998). Однако еще более 10 лет назад мы впервые обнаружили, что мутация cdc28-srm, вызывает повышение чувствительности клеток к ионизирующей радиации (Колтовая, Девин, 1990). У дрожжей известны два основных пути репарации повреждений ДНК, вызванных ионизирующей радиацией: ЛД?)52-зависимый и /М?>6-зависимый путь (Game, 2000). Анализ попарных взаимодействий мутаций cdc28-srm, rad52 и rad6 показал, что обе мутации rad не являются эпистатичными по отношению к cdc28-srm, т.е. ген CDC28, по-видимому, не принадлежит непосредственно ни к одному из упомянутых двух основных путей репарации. Вместе с тем эпистатичной по от-
98
Доза, Гр
Рис. 32. Типичные кривые выживания для диплоидных штаммов с различными генотипами
ношению к cdc28-srm является мутация rad9, т.е. обе эти мутации затрагивают, а соответствующие гены вовлечены в один и тот же механизм, модулирующий радиочувствительность клеток (Koltovaya et al., 1998). RAD9, как уже упоминалось, принадлежит к checkpoint-генам, контролирующим регуляцию клеточного цикла в его определенных точках по механизму обратной связи (Weinert, Hartwell, 1990). Таким образом, данные о влиянии мутации cdc28-srm на радиочувствительность дрожжевых клеток согласуются с представлением об участии гена CDC28 в checkpoint-контроле.
Мы попытались также оценить влияние других мутаций srm на чувствительность дрожжевых клеток к летальному действию у-излучения. С этой целью использовали упомянутые ранее диплоидные штаммы, цис-гетерози-готные по маркерам VII хромосомы. Типичные кривые выживания для диплоидных штаммов с генотипами соответственно SRM+/srm8, srm8/srm8, srml2lsrml2, srml5lsrml5, srml7lsrml7, приведенные на рис. 32 (Колтовая и др., 2001), показывают, что гомозиготы по рецессивным мутациям srm8, srml2 и srml 7 более чувствительны к летальному действию у-излучения, чем гетерозиготный штамм, проявляющий нормальную радиочувствительность. Мутации srml (Колтовая и др., 1998b) и srml5 не обнаруживают заметного влияния на радиочувствительность клеток.
4*
99
Не исключено, что другие мутантные аллели генов SRM1 и SRM15 способны изменять также и радиочувствительность, однако более вероятным представляется предположение об иерархичности генетического контроля поддержания наследственных структур в дрожжевой клетке. В соответствии с этим предположением гены SRM5, SRM8 и SRM12 находятся на более высоких ступенях иерархической лестницы, чем гены SRM1, и SRM15. Соответственно, у мутаций первых трех генов по сравнению с остальными мутациями srm плейотропное действие выражено шире.
Отметим, что мутация rad9 оказалась эпистатичной не только по отношению к мутации cdc28-srm, но и к мутации srm8 (данные не приведены). У лг«?8-мутантных клеток пострадиационная задержка деления существенно уменьшена по сравнению с клетками SRM+ (Н.А. Колтовая, личное сообщение). Можно предполагать, что ген SRM8, наряду с CDC28, вовлечен в генетические механизмы checkpoint-контроля.
Изучение генетической системы checkpoint-регуляции часто основывается на совокупном анализе эффектов, относящиеся как к остановке клеточного цикла, так и к чувствительности клеток к повреждающим агентам. Для формирования адекватных представлений о функциях checkpoint-reHoB представляются, однако, целесообразными также раздельное рассмотрение и систематическое сопоставление сведений о характере генных взаимодействий, полученных при использовании каждого из указанных критериев. Имея это в виду, мы анализировали влияние парных сочетаний мутаций в генах, опосредующих различные этапы checkpoint-контроля, на чувствительность дрожжевых клеток к у-излучению.
Проведя скрещивания исходных линий, несущих мутации checkpoint-re-нов, с изогеиными друг другу линиями 71а или 71а и ряд последовательных бэккроссов потомства этих скрещиваний с родителями 71а и 71а, мы сконструировали близкородственные диплоидные штаммы, несущие в гомозиготном состоянии мутации генов RAD9, RAD24, RAD53 и CDC28 поодиночке и в парных сочетаниях. Чувствительность к у-излучению определяли для групп линий с одинаковыми генотипами (по 3 линии в каждой группе). Кривые выживания изученных линий после у-облучения, приведенные на рис. 33-35, соответствуют усредненным данным для соответствующих групп линий с одинаковыми генотипами.
Ранее анализ радиочувствительности одиночных и двойных мутантов показал, что мутация rad9A эпистатична по отношению к мутации cdc28-srnr, на этом основании нами было высказано предположение об участии гена CDC28 в checkpoint-контроле и о повышении радиочувствительности клеток cdc28-srm как следствии мутационного нарушения checkpoint-контроля (Koltovaya et al., 1998). В подтверждение этого предположения эпистатичной по отношению к cdc28-srm оказалась и мутация rad24A: радиочувствительность двойных мутантов cdc28-srm rad24A совпадает с радиочувствительностью наиболее чувствительного из одиночных мутантов - rad24A (рис. 33).
