Репарация гетеродуплексов и повторы ДНК
В последние годы сформулирован ряд механизмов возникновения различных мутационных перестроек в ДНК, основанных на репарационной коррекции нарушений комплементарности в гетеродуплексах, формирующихся из взаимно-комплементарных нитей, соответствующих несовершенным инвертированным или прямым повторам ( Ripley, 1982 ; Ripley, Glickman, 1983 ; Сал- ганик и др.,1984 ; Салганик и др., 1986 ; Колчанов и др., 1985 ).
Исходно эти идеи были сформулированы в работах Рипли и Гликмана, которые проанализировали обширную коллекцию спонтанных мутаций в различных генах E.coli с целью оценки роли инвертированных повторов в их возникновении. Оказалось, что во многих случаях возникновение одиночных и множественных нуклеотидных замен может быть об"яснено на основе предположения о формировании в ДНК гетеродуплексных вторичных структур, соответствующих несовершенным инвертированным повторам. Последующая репарационная коррекция таких гетеродуплексов (нуклеазное разрезание по участкам нарушения комплементарности и "застройка" образовавшейся бреши комплементарными парами) приводила по мнению авторов ( Ripley, 1982 ; Ripley, Glickman, 1983 ) к возникновению различных типов мутаций. Экспериментальные данные о роли инвертированных повторов в возникновении таких мутационных перестроек, как короткие дупликации, а также нуклеотидные замены, были получены в работах Салганика и соавт. ( Салганик и др., 1984 ; Салганик и др., 1986 ) с использованием методов сайт-направленного мутагенеза.
Представление об участии повторов в возникновении точковых мутаций получило дальнейшее развитие в работе Колчанова с соавт. ( Колчанов и др., 1985 ), которые проанализировали обширную коллекцию соматических мутаций в V-генах иммуноглобулинов . Было показано, что возникновение нуклеотидных замен в генах можно об"яснить на основе предположения о формировании в ДНК гетеродуплексов, соответствующих не только инвертированным повторам , но и прямым и тандемным повторам . Данный механизм предполагает наличие в районе возникновения мутации несовершенного прямого повтора или комплементарного палиндрома, причем мутация должна находится в несовпадающей позиции гетеродуплекса.
