Мобильные генетические элементы

Мобильный (подвижный) элемент (transposable element): элемент генома , способный перемещаться из сайта в сайт, либо в процессе прямого вырезания вставки ДНК (по крайней мере, в прокариотах ), либо путем транскрипции элемента, обратной транскрипции образовавшейся РНК с образованием ДНК-копии и ее внедрением в другое место генома (см. диспергированные повторяющиеся элементы ).

Мобильные генетические элементы (МГЭ), или "прыгающие генаы" были открыты в 1947 г. американской исследовательницей Барбарой Мак-Клинток при изучении наследственности у кукурузы . Это открытие, так же как работы Менделя или Гэррода , длительное время не получало признания. Очень трудно было представить, как кусочек хромосомы покидает свое место и переходит совсем на другое в той же или даже в другой хромосоме, и при этом хромосома не разрывается на части. Но в середине 70-х годов "прыгающие гены" были обнаружены и у дрозофил . Это открытие было сделано Г.П.Георгиевым и В.А.Гвоздевым в Москве. Таким образом было подтверждено открытие Мак-Клинток и показано, что прыгающие гены есть не только у кукурузы. В дальнейшем такие гены были открыты и у других организмов. Сами по себе "прыгающие гены" не кодируют каких-либо белков, поэтому их не следовало бы называть генами. Название мобильные генетические элементы (МГЭ) гораздо точнее, но термин "прыгающие гены" более выразителен. Встраиваясь внутрь какого-то обычного гена, "прыгающий ген" нарушает его работу, т.е. вызывает мутацию нормального гена. Когда прыгающий ген уходит на другое место, нормальная работа обычного гена возобновляется, мутация исчезает. Существует гипотеза, что прыгающие гены возникли из ДНК вирусов, так как многие вирусы могут встраиваться в ДНК клетки хозяина, а потом покидать ее.

Начиная с 50-х годов стали накапливаться данные о существовании большого числа мобильных генетических элементов, присутствие которых в геноме не является обязательным, а их топография и количество могут варьировать в различных клетках, тканях и у разных индивидуумов [ McClintock В., 1984 ; Berg D., Howe M.M., 1989 ]. У прокариот такие элементы получили название транспозонов.

Отличительной особенностью мобильных элементов является способность существовать как в интегрированном с хромосомой виде, так и в виде отдельных макромолекул - эписом , плазмид , вирусных частиц. Почти 50 различных семейств мобильных элементов описаны у дрозофилы. Вместе эти последовательности составляют около 12% гаплоидного набора [ Golubovsky M., 1995 ].

В геноме млекопитающих содержится до 50000 диспергированных копий ретропозона Line размером около 6500 п.о. Семейство Аlu повторов , содержащее от 300 до 500 тысяч копий, также относится к числу мобильных элементов генома [ Charlesworth В. et al., 1994 ]. Явление лизогении , т. е. присутствие вирусных последовательностей в составе ДНК человека и наличие фрагментов генов человека в вирусных геномах, служит одним из примеров мобильности ДНК и возможности "горизонтальной" передачи наследственно закрепленных признаков между видами.

Ссылки:

Все ссылки