Делеции, дупликации и инсерции протяженных фрагментов
Делеции и дупликации нуклеотидных фрагментов являются существенными факторами, обеспечивающими мутационные перестройки геномов в ходе эволюции. Имеются убедительные данные, указывающие на важную роль полинуклеотидного контекста в возникновении делеций и дупликаций ( Albertini et al., 1983 , Streisinger et al., 1966 , Колчанов и др., 1989 ).
Участие политрактов в возникновении делеций и дупликаций было впервые отмечено Стрейзингером и соавт.( Streisinger et al., 1966 ) при исследовании мутаций сдвига рамки считывания в гене лизоцима фага T4 (рис.1.6). В дальнейшем идея об участии политрактов, прямых и инвертированных повторов получили развитие в целом ряде работ ( Farabaugh et al.,1978 ; Pribnov et al., 1981 ). Во всех этих случаях было показано, что обычно участки делеций и дупликаций фланкированы короткими прямыми повторами или инвертированными повторами. Большое значение для возникновения делеций и вставок играют системы рекомбинации и репарации в клетке, в частности белок recA в процессах возникновения делеций больших размеров Albertini et al., 1983 ).
Не всегда возникновение делеций можно об"яснить участием политрактов, прямых и инвертированных повторов. Икеда и соавт. ( Ikeda et al., 1982 ) предложили механизм recA-независимой рекомбинации и образования делеций на основе белка ДНК-гиразы, узнающий определенные сайты на ДНК. Так как участки ДНК, опознаваемые гиразой, могут не иметь выраженного сходства, делеции, возникшие по этому механизму, не имеют фланкирующих их повторов (Ikeda et al., 1982).
Необходимо отметить, что нуклеотидные последовательности в высокой степени насыщены различными типами повторов ( Колчанов, Соловьев, 1984 ). Поэтому выявляемая связь между делециями и повторами различных типов не является доказательством правильности предложенных механизмов, так как может иметь чисто случайный характер. Однако, статистический анализ связи делеций с фланкирующими повторами показал их неслучайную связь. Это указывает на большое значение повторов в генерирование делеций ( Колчанов и др., 1989 ).
Негомологичные рекомбинации между последовательностями ДНК широко распространены у разных бактерий. Механизм негомологичных рекомбинаций в большинстве случаев неизвестен. Интеграция плазмиды pE194 в геном B.subtilis оказалась хорошей моделью негомологичных рекомбинации in vivo. Плазмида интегрировала в различные сайты на хромомосоме с низкой частотой (3 10 ) ( Bashkirov et al., 1988 ). Дальнейший анализ выявил, что существует по крайней мере два механизма такой рекомбинации для B.subtilis. Для одного механизма характерно наличие коротких гомологичных участков в районе рекомбинации между плазмидной и хромосомными последовательностями. В случае второго предполагаемого механизма гомология между плазмидной и хромосомными последовательностями отсутствовала. Эти данные указывают на сложность механизма негомологичной рекомбинации.
