Альфа-сателлитная ДНК: общие сведения
Прицентромерный гетерохроматин человека содержит все шесть видов сателлитных повторов , но альфа- сателлитные повторы привлекли к себе наибольший интерес исследователей. Это обусловлено тем, что альфа-сателлитная ДНК - единственный вид сателлитных повторов, обнаруженный в прицентромерных районах всех хромосом [ Willard, Waye, 1987b ] и имеющий специфические участки связывания с одним из известных центромерных белков [ Masumoto et al., 1989 ].
Альфоидная повторяющаяся ДНК составляет около 3-5 % отдельных хромосом человека [ Trowell et al., 1993 ]. На метафазных хромосомах альфа- сателлиты всегда локализуются в районе центромеры , что косвенно свидетельствует о важной роли, которую они могут играть в процессе узнавания, спаривания и расхождения хромосом. Альфа-сателлитная ДНК впервые была обнаружена при денатурации и последующей ренатурации тотальной ДНК африканской зеленой мартышки как одна из быстро реассоциирующих фракций [ Maio, 1971 ]. Хотя при центрифугировании в градиенте плотности хлористого цезия альфа-сателлитная ДНК не формировала отдельного пика, характерного для сателлитных ДНК , при добавлении в градиент ионов ртути и серебра фракция альфа-сателлитов занимала зону с плотностью, отличающейся от плотности ДНК основного пика [ Musich et al., 1980 ].
Позже было показано, что альфа-сателлиты присутствуют в хромосомах всех приматов [ Musich et al., 1980 ]. Хромосомная специфичность альфа-сателлитной ДНК человека была обнаружена при изучении особенностей гибридизации клонированных фрагментов альфоидной ДНК на хромосомных препаратах in situ [ Юров, 1984 ; Yang et al., 1982 ]. Позже хромосомная специфичность альфа-сателлитов человека была подтверждена анализом первичной структуры клонированных последовательностей [ Зайцев, 1984 ; Waye, Willard, 1987 ].
Хромосомная специфичность альфоидной ДНК позволяет использовать клонированные фрагменты альфа- сателлитов в качестве ДНК зондов для гибридизации in situ на хромосомах, что позволяет идентифицировать прицентромерные районы индивидуальных хромосом. Открытие хромосомной специфичности последовательностей альфа- сателлитной ДНК создало широкие перспективы для создания на их основе молекулярных маркеров индивидуальных хромосом и их прицентромерных районов для идентификации хромосом и их частей в метафазных и интерфазных клетках, сложных хромосомных перестройках, гибридах соматических клеток и т. д. [ Юров, 1984 ]. Такие маркеры нашли самое широкое применение в клинической и экспериментальной цитогенетике [ Yurov et al., 1996 ].
Детальное картирование повторяющихся последовательностей ДНК, формирующих районы прицентромерного гетерохроматина, а также прилегающих к ним несателлитных последовательностей, позволит, вероятно, более детально описать молекулярную структуру прицентромерных районов хромосом, исследовать особенности их эволюции и приблизиться к пониманию до сих пор не известных функций гетерохроматина.
