Транс-активирующие факторы, влияющие на экспансию повторов
В настоящее время рассматривается несколько возможных молекулярных механизмов экспансии. По мнению большинства авторов основную роль играет взаимное проскальзывание ДНК-полимеразы и нити ДНК в процессе репликации ДНК . Этот механизм вовлечен в формирование экспансий триплетных повторов типов CTG*CAG , GAA*TTC , CGG*GCC , GAC*GTC и тетрануклеотидного повтора ССTG*CAGG ( Dere R. et al, 2004 , Samadashwily. G.M. et al, 1997 , Freudenreich C.H. et al, 1998 , Lenzmeier. B.A. and Freudenreich. C.H., 2003 ) и характерен в первую очередь для повторов, формирующих шпилечные структуры. Возможные механизмы такой экспансии схематически приведены на рис. 2 . При этом экспансия повторов происходит как на лидирующей цепи ДНК, так и запаздывающей цепи в зависимости от того, на какой из цепей ДНК формируются более термодинамически стабильные шпилечные структуры. На таких необычных структурах происходит временная остановка пауза в процессе репликации и это способствует проскальзыванию репликационного комплекса. В различных экспериментах in vitro и на модельных системах показано, что вероятность образования пауз зависит от структуры повтора, длины блока повторов и локализации повтора в геноме ( Krasilnikov AS et al, 1997 , Ohshima K. et al, 1997 , Viguerra E. et al, 2001 , Pellelier R. et al, 2003 ). Так, имеет значение расположение области повторов относительно точки начала репликации - повторы, находящиеся проксимальнее этой точки более предрасположены к экспансии, чем те, которые расположены дистально. При миотонической дистрофии типа 2 нестабильный тетрануклеотидный повтор находится непосредственно в области начала репликации и, возможно, это является необходимым условием формирования необычных структур ДНК, приводящих к инициации экспансии ( Dere R. et al 2004 , Nenguke T. et al, 2003 , Nichol R. et al, 2003 ).
Анализ данных, полученных при изучении процессов экспансии в системах in vitro, говорит о том, что экспансия в основном связана с фрагментами Оказаки и происходит во время процессинга фрагментов Оказаки . Наиболее важным является процессинг 5' концевой области фрагментов Оказаки, так как мутации или нокаут участвующих в этом процессе белков приводят к дестабилизации простых повторов. В первую очередь к таким белкам надо отнести шлепающую (flap) эндонуклеазу 1 ( FEN1 , гомолог белка Rad27 дрожжей ). Эти белки предотвращают образование шпилечных структур на свободном конце фрагмента Оказаки и тем самым стабилизируют повторы ( Liu.Y. et al, 2004 , Spiro C. et al, 1999 , Schweitzer J.K. and Livingston J.W., 1998 , Gordenin.D.A. et al, 1997 )
Кроме белка FEN-1 в обеспечении стабильности простых повторов играют роль и другие белки - такие как РНКаза H1 , ДНК лигаза , ДНК хеликаза Srs2 , белок BLM (мутации в котором, приводят к развитию синдрома Блума ) ( CallahanJ.L. et al, 2003 , Wang W. and Bambara R.A., 2005 , Bhatlacharyya,S. and Lahue.R.S., 2004 ).
