Структура мономера повтора и экспансия
К числу цис-активирующих факторов в первую очередь относятся структура мономера повтора, длина блока повторов и его гомогенность (наличие прерывания блока повторов повторами другого типа или непровторяющимися фрагментами ДНК). ( Gunter T et al 1998 ). Структура мономера определяет вероятность образования повтором неканонических (не-В) форм ДНК - таких как шпильки, триплексы, тетраплексы, липкие и расплетенные структуры. Так, для наиболее часто подверженных экспансии повторов типа CNG*GNC характерно образование шпилечных структур. В стабилизации этих шпилек играют роль как канонические, так и не канонические уотсон- криковские взаимодействия. Расчеты и прямое определение структуры разного типа повторов в растворе показывают, что в зависимости от структуры повтора стабильность шпилек изменяется в следующем ряду: CGG > CAG > CTG > CCG ( Paiva, Sheardy, 2004 ). Из этого очевидно, что на вероятность экспансии влияет не только структура повтора - наиболее стабильный в плане образования шпилек триплет CGG в системе in vitro отличается низким уровнем проскальзывания в процессе репликации. Возможно, именно в связи с этим в патогенезе динамических мутаций заметную роль играют повторы CTG и CAG и менее значимы повторы CGG. Вероятность образования шпилечных структур отличается для разных нитей ДНК. Так, подверженный экспансии при миотонической дистрофии типа 1 повтор CTG*GAC образует на CTG нити более стабильные шпильки за счет большей прочности Т:Т неканонических дуплексов по сравнению с А:А неканоническими дуплексами на GAC цепи.
Такая разная прочность шпилек для разных нитей ДНК показана также для повторов типа СAGG:CCTG, экспансия которых ведет к миотонической дистрофии типа 2. ( Tam M et al, 2003 , Pearson CE et al, 2002 , Kang S, 1995 , Mitas M, 1997 ).
Кроме этого в экспансии могут играть роль образование ДНК-триплексов (в том числе Н-формы ДНК ) ( Potaman V. et al. 2004 ) (экспансия повтора GAA при атаксии Фридрейха ) и квадруплексов (экспансия повтора CCG при синдроме ломкости Х хромосомы) ( Fry M. and Loeb L.A., 1994 ). Возможно также, что при атаксии Фридрейха экспансия может быть связана с образованием так называемых липких (sticky) структур , в которых образуется тесный комплекс из двух противоположно ориентированных ДНК- дуплексов ( Sakamoto et al, 1999 , Sakamoto et al, 2001 , Vetcher A.A. and Wells R.D., 2004 ).
Возможность экспансии, как уже говорилось выше, зависит от гомогенности повторяющейся последовательности. Так, при миотонической дистрофии типа 1 при больших размерах блока триплетных повторов CTG обычно наблюдается несколько прерываний непрерывного тракта повторов этого типа повторами СAG. В случае синдрома ломкости Х хромосомы в блоке CGG повторов в нормальных аллелях обычно содержатся две вставки AGG - в 10 и 20 положениях блока CGG повторов. В аллелях с экспансией в результате мононуклеотидных делеций или точковых мутаций происходит гомогенизация блока повторов ( Krasilnikova M.M. and Mirkin S.M., 2004 , Matsuure T. et al, 2004 ).
