Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Том 1 - Свердлов Е.Д.
ISBN 5-02-002753-7
Скачать (прямая ссылка):
При гибридизации в жестких условиях еяу/ие/-подобной последовательности человека с фильтрами высокой плотности, на которых были нанесены рекомбинантные космиды с фрагментами ДНК хромосомы 19 человека, ранжированными ранее на хромосоме 19, было выявлено шестнадцать различных космид и удалось локализовать их на хромосоме 19 (рис. 58). Кружками на рисунке отмечены те космиды, которые наряду с последовательностями, имеющими сходство с RP399, содержали ранее локализованные в лаборатории Е.Д. Свердлова LTR эндогенных провирусов (Lebedev et al., 1995). Маловероятно, что такая высокая корреляция является случайной.
Таким образом, в случае последовательности RP399 можно с определенной долей уверенности говорить о том, что мы имеем дело с неким семейством повторяющихся элементов генома человека, имеющих родство по нук-
175
/л.
Sa
L
P PvR P E XS XSP Bg Bg Sa
I U ill_* j *
I === II ----
1 ccccacagct agaggtgagt aaaggcaata gctaaactac acacacggca cacacacaca 61 cacacacaca cacacacacg tctccacctc tcatccccac actcctacct cccacatctc 121 tggaagtgtc agcaaactcc cagcaactaa atgtaaaaat atagattagt ttcctctgct
I-? ORF (>216 a.K.) -----------------------------
181 caaagtagac aggcgacctc tagtggacaa aaagggatga ttgacagcac actatttctt
241 tgctgatttt gtggagtccg ctgaaattct aatagcagag gccacagatg tcgcctgaaa 301 tgagaacttt ctttcagtat ataaacctta aaccctgcac catgcctctt ctcatcaacg 361 ttctcacaca tqcacacaca cacacacaca cccaacagt
В
1 ccccccacac tggtctcaaa ctcctaggct caagcatcct cccacttcca cctcccaaag
61 tgctgggatt acaggcatga gcacaacatg cagcccaaag aaatcttgat aatatttata 5++++++++++++++++++++++++++
121 taggctggct atataaattt atatatatat gtatatgtgt gtgtgtatat atatgtgtgt 181 gggtgtgtgt gtgtgtgtat atatatatac atatatatat atttgagaag ttggcqaaag 241 qtcaaaaata tttaaggg 258
Puc. 57. HIV-1 nef-подобные элементы хромосомы 19 человека
A — рестриктазная карта клонированного фрагмента хромосомы 19 человека. Двойной штриховой линией под рестриктазной картой обозначены две гибридизующиеся с геном nef области (I - последовательности размером 399 п.н. (RP 399), II - последовательность размером 258 п.н. (В 258). Б -последовательность RP 399. В - последовательность В 258. Сплошной линиек в Б и В подчеркнуты области гомологии с геном nef. Штриховой линией в Б подчеркнута область гомологии с геном env HIV-1. Стрелкой указано начало открытой рамки считывания. Крестиками в В обозначена область гомологии с Д/и-повтором. Рестриктазы: Е - ?coRI, Sa - Sacl, Р - PstI, X - Xbal, Bg - Bglll, Pv - /Jv«II, Rs - It sal
30634
D13.3 d13.2 d13.1 d12 q12 al3.1 al3.2 al3.3 al3.4
Puc. 58. Локализация еиу/ие/-подобных последовательностей на хромосоме 19 человека
Стрелками указано расположение на хромосоме космид, содержащих ет/ле/ подобные последовательности, цифры сверху - номера космид. Кружками отмечены космиды, которые содержали картированные ранее (Lebedev et al., 1995) LTR-подобные последовательности эндогенных провирусов
176
леотидной последовательности с геномом HIV-1. Эту уверенность придает тот факт, что во фрагменте, клонированном с помощью гена nef одновременно содержится последовательность, имеющая значительное сходство с геном env, который соседствует с геном nef в геноме HIV-1. Кроме того, существует высокая корреляция между распределением env/nef-подобных элементов и LTR HERV. Случайное соседствование в геноме человека двух таких элементов представляется маловероятным.
Число космид, гибридизующихся с «^/-содержащим зондом в мягких условиях, примерно в 40 раз больше. Если считать, что env/nef- и «^/-подобные элементы равномерно распределены не только в хромосоме 19, но и в других хромосомах человека, то их общее число в геноме человека можно оценить величиной порядка 103 и 2 х 104 соответственно.
В настоящее время опубликовано небольшое число работ, посвященных анализу распределения ретровирус-подобных элементов на хромосомах. Так, Лейб-Мёш с соавт. (Leib-Mosch et al., 1990) показали присутствие 25 ООО LTR HERV почти на всех хромосомах человека. Лебедев с соавт. (Lebedev et al., 1995) наблюдали довольно равномерное распределение LTR HERV вдоль хромосомы 19. В совокупности с нашими данными в настоящий момент можно считать, что разные типы ретровирус-подобных элементов широко диспергированы в геноме человека.
Характеристика участков генома человека, гомологичных регуляторным генам HIV-1, возможно позволит прояснить вопрос о происхождении этих генов. Однако представленные здесь результаты пока не позволяют сделать однозначное заключение. Вместе с тем обнаружение нами частичного сходства между регуляторными вирусными генами nef и tat/rev HIV-1 -с одной стороны, и ДНК человека и других млекопитающих - с другой позволяют предположить, что подобно таким типичным онкогенам, как src, ras и другие, отдельные регуляторные гены (или элементы) HIV могли быть “приобретены” из эукариотического генома в процессе эволюции вируса.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На рубеже XX и XXI веков бурный прогресс в развитии структурной и функциональной геномики кардинально изменил ситуацию в молекулярной генетике. В результате этого прогресса появились принципиально новые подходы и методы исследования молекулярных механизмов, работающих в живых клетках и, в частности, механизмов взаимодействия вирусных и клеточных генов. Так, революционизирующее влияние оказало использование в экспериментах микрочиповой технологии. Она сейчас идет на смену ранее использованным методам вычитающей гибридизации. С помощью микрочипов в небольшой серии экспериментов удается изучать и сопоставлять характер экспрессии одновременно десятков тысяч разных генов. Важное значение для изучения функции генов приобрели такие подходы, как направленный мутагенез генов in vivo (таргетинг генов), использования явления РНК-интерференции и др. Все эти новые подходы позволяют теперь однозначно устанавливать причинно-следственные связи между генотипом и фенотипом. В частности, с помощью таргетинга и трансгеноза возможно
