Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Свердлов Е.Д. -> "Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Том 1" -> 70

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 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 199 >> Следующая

130
дельные гены или их участки, а также полноразмерные плазмиды и транс-позоны или их фрагменты;
2) когда в геноме бактерии обнаруживают мозаичные участки ДНК, причем сохраняется граница между последовательностями разного происхождения, а в идеальных случаях удается идентифицировать исходные донор-ные последовательности.
Важно, что анализ только недавних случаев ГПГ может позволить выяснить механизмы этого процесса: анализировать механизмы давно произошедшего ГПГ затруднительно из-за постоянных изменений генома, вызываемых перестройками и мутационным процессом.
Исходя из этого, мы проводили широкомасштабный поиск сходных по нуклеотидной последовательности wcr-оперонов и Hg-r транспозонов у разных бактерий нашей коллекции. В этих исследованиях нами было выявлено разнообразие wer-оперонов, удалось обнаружить новые, ранее не описанные структурные варианты этих генов, найти рекомбинантные (мозаичные) опероны и получить указания на то, что ранее тег-опе-роны были распространены гораздо шире, чем это наблюдается теперь, т.е. в процессе эволюции бактерий происходила их постепенная утрата.
Обнаруженные факты ГПГ позволили нам исследовать возможные механизмы этого явления. Мы выяснили внутриклеточную локализацию тег-оперонов, чтобы выявить роль плазмид в их перемещении, и анализировали нуклеотидные последовательности, окружающие опероны, чтобы выяснить, связаны ли они с транспозонами.
Для выявления случаев ГПГ мы использовали также другой, оригинальный подход - анализировали структуру функционально активных, т.е. способных к перемещению, Hg-r-транспозонов. В ходе этой работы были выделены и исследованы более 30 Hg-r-транспозонов и выявлены мозаичные транспозоны и принципиально новые структурные варианты транспозонов.
Детальный анализ мозаичных теег-оперонов и обнаруженных нами мозаичных Hg-r-транспозонов позволил выявить механизмы рекомбинации, происходящие при образовании этих структур, и, следовательно, участвующие в горизонтальном переносе.
3.2. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ПЕРЕНОС тег-ОПЕРОНОВ
МЕЖДУ НЕРОДСТВЕННЫМИ БАКТЕРИЯМИ
На первом этапе исследований мы применили метод иммунологического сравнения ртуть-редуктаз различных Hg-r-штаммов бактерий. С этой целью получили антитела к пяти различным ртуть-редуктазам грамположи-тельных и грамотрицательных бактерий (Bogdanova, Mindlin, 1988, 1991). (В литературе описаны антитела только к двум, причем эволюционно близким ферментам (Silver, Kinscherf, 1982)).
При сравнении ртуть-редуктаз из 60 штаммов грамотрицательных и 60 штаммов грамположительных бактерий, выделенных в Киргизии, Закарпатье, на Северном Кавказе и Камчатке, было выявлено не менее 4 типов иммунологически не родственных ртуть-редуктаз и около 20 подтипов.
5*
131
Электрофорез белков с последующим иммуноблоттингом показал разнообразие молекулярных масс ртуть-редуктаз, а опыты по ограниченному про-теолизу этих ферментов позволили получить более детальные сведения об их структуре и обнаружить новые структурные варианты. Эта работа впервые показала: 1) большую степень разнообразия ртуть-редуктаз, а, следовательно, и игег-оперонов; 2) отсутствие горизонтального переноса этих генов между грамотрицательными и грамположительными бактериями и даже между двумя эволюционными ветвями грамположительных бактерий; 3) дала указания на существование горизонтального переноса игег-оперонов среди неродственных бактерий из географически удаленных районов (Богданова и др., 1988; Bogdanova, Mindlin, 1988, 1989, 1991). Эти результаты были особенно важны для последующей работы с грамположительными бактериями, для изучения игег-оперонов которых долгое время отсутствовали нуклеотидные зонды.
Как отмечалось ранее, строгие доказательства факта ГПГ можно получить только определением нуклеотидных последовательностей предполагаемых перемещенных участков ДНК. В начале нашей работы из литературы были известны нуклеотидные последовательности только двух игег-оперонов, Тп501 иТп21 (Brown et al., 1983, 1986; Misraetal., 1984; 1985; Barrineau et al., 1983). К настоящему времени нами полностью секвениро-ваны около 20 игег-оперонов (в других лабораториях — около 10) из различных грамотрицательных бактерий, а также проведен сравнительный анализ их структуры (Kholodii et al., 1993а, 1995, 1997, 2000; Yurieva et al., 1997; Mindlin et al., 2001; Каляева и др., 2001 и цит. по: Liebert et al., 1997,
2000).
Результаты исследований, проведенных как в нашей, так и зарубежных лабораториях, показали высокий уровень дивергенции генов игег-оперонов и выявили не менее 10 их различных типов (Yurieva et al., 1997; Liebert et al.,
1997, 2000; Mindlin et al., 2001; Каляева и др., 2001). В то же время анализ относительно небольшого количества штаммов ( около 200) позволил обнаружить горизонтальный перенос трех типов игег-оперонов: Тп5053, Тп5041 и pKLH2. Например, почти идентичные игег-опероны pKLH2-THna были найдены в бактериях различных систематических групп, изолированных в отдаленных географических регионах: Enterobacter cloacae в Закарпатье (Украина), Е. coli в Чикаго (США), Enterobacter agglomerans в Киргизии, и у Acinetobacter sp. в Саратове, в р. Волге (Yurieva et al.,
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 199 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed