Гистоновые тандемные повторы

В отличие от ранних генов, которые повторяются до 500 раз, поздние гистоновые гены повторяются всего около десяти раз. Поздние гены отличаются от ранних и по некоторым другим признакам. Во-первых, они никогда не бывают сцеплены в группы по пять генов и не образуют тандемных повторов. Некоторые гены, например НЗ и Н4, действительно соседствуют, располагаясь на расстоянии 1 т.п.н. друг от друга, но одиночные гены находятся на расстоянии не менее 6 т.п.н. от других гистоновых генов. Ни по своему расположению, ни по способности транскрибироваться в обоих направлениях поздние гены не имеют ничего общего с ранними. Кроме того, организация поздних генов варьирует от одного рода морских ежей к другому. [c.183]

В 1980 г Трифонов и Зусман выяснили, что в геноме человека пары адениновых нуклеотидов встречаются с периодичностью 10,5 на протяжении любой последовательности ДНК, которая взаимодействует с единицей гистонового октамера и образует нуклеосому Эта периодичность хорошо коррелирует с периодичностью завитков в В-спирали (см ) молекулы ДНК Указанная периодичность адениновых пар кодирует закручивание спирали ДНК в одном направлении вокруг комплекса гисто-новых октамеров (рис 64) и этот код был назван "хроматиновым" или "код упаковки хроматина" Высказано предположение, что в структурах блоков тандемно повторяющихся последовательностей потенциал скручивания спирали как бы амплифицируется (от англ amplifi ation — обилие) Более того, показано, что и при альтернативных вариантах закручивания спирали (например, левостороннем) обнаруживаются тандемные блоки пуринопиримидиновых оснований Очевидно блоки тандемных повторов кодируют локус-специфичную упаковку ДНК и структуру хроматина в ядре клеток человека [c.175]

На основе имеющихся в настоящее время данных об организации генов гистонов у охарактеризованных в этом плане видов организмов можно увидеть разницу в способе организации этих генов в геномах с их низкой повторяемостью (менее 50) и геномах с высокой повторяемостью (более 100). В случае низкой повторяемости генов гистонов встречаются различные варианты их организации. В случае высокой повторяемости они организованы по более жесткому принципу, когда все гистоновые гены расположены по единому типу, в виде кластера тандемных повторов. Во всех этих случаях гены гистонов имеют одинаковую структуру в настоящее время общим правилом представляется отсутствие интронов у всех функционально активных генов гистонов. [c.290]

В некоторых случаях обнаружена менее жесткая форма организации гистоновых генов. Гистоновые гены у X.laevis объединены в кластер, но их организация имеет гетерогенный характер, поскольку гены одного типа могут иметь различных соседей. При наличии тандемных повторов, по-видимому, имеется более одного класса повторов с разным порядком расположения генов. У цыплят имеется кластер гистоновых генов, но порядок расположения генов варьирует, а тандемные повторы отсутствуют. Переходя к млекопитающим, мы снова обнаруживаем, что гены могут не иметь упорядоченной организации в виде повторяющихся единиц, но могут располагаться небольшими группами или даже в виде индивидуальных генов. Несмотря на то что необходимо иметь намного больше данных, чтобы оценить значение таких способов организации гистоновых генов, в настоящее время их можно считать промежуточными вариантами между небольшим кластером генов (таким, как глобиновый) и кластером тандемно повторяющихся генов. [c.291]

Дупликации генов обычно объясняют редкими событиями, которые катализируются некоторыми рекомбинационными ферментами. Однако у высших эукариот имеется эффективная ферментативная система, которая соединяет концы разорванной молекулы ДНК. Таким образом, дупликации (а также инверсии, делеции и транслокации сегментов ДНК) могут возникать у этих организмов вследствие ошибочного воссоединения фрагментов хромосомы, которая по каким-то причинам оказалась разорванной. Если дуплицированные последовательности соединяются голова к хвосту , то говорят о тандемных повторах. Появление одного тандемного повтора легко может привести к возникновению их длинной серии в результате неравного кроссинговера между двумя сестринскими хромосомами, поскольку длинные участки спаривающихся последовательностей представляют собой идеальный субстрат для обычной рекомбинации (рис. 10-63). Дупликация ДНК и следующий за ней неравный кроссинговер лежат в основе амплификации ДНК, процесса, который, как выяснилось, способствует возникновению раковых клеток (см. рис. 21-26). В ходе неравного кроссинговера число тандемно повторяющихся генов может как увеличиваться, так и уменьшаться (см. рис, 10-63). Большое количество повторяющихся генов будет поддерживаться естественным отбором лишь в том случае, если существование дополнительных копий окажется выгодным для организма. Как отмечалось выше, у позвоночных тандемный повтор кодирует большой предшественник рибосомной РНК, что необходимо для обеспечения потребности растущих клеток в новых рибосомах (см. разд. 9.4.16) Кластеры тандемно повторяющихся генов кодируют у позвоночных и другие структурные РНК, включая 58-рРНК, 111- и и2-мяРНК. Тандемные повторы характерны и для гистоновых генов, на которых синтезируется большое количество белка, требующегося в каждой 8-фазе. [c.237]

У тритона Notophthalmus virides ens имеются примерно 700 гистоновых генов, локализация которых. по крайней мере в некоторых аспектах, не соотносится с генной экспрессией. Гены пяти гистонов объединены в сегментах ДНК длиной 9 т. п. н., каждый из которых входит в состав длинных тандемных повторов неродственных последовательностей в одном из плечей хромосомы. Как правило, группы гистоновых генов разделены участками из тандемных повторов длиной от 50 до 100 т.п.н. Аналогичные тандемные повторы встречаются и в области центромер (разд. 9.4.в). [c.183]

Один из самых важных выводов, который можно сделать из результатов изучения геномной организации, состоит в том, что родственные последовательности ДНК часто образуют тандемные повторы. Иногда, например в случае генов рРНК или гистоновых генов, тандемно повторяются группы одинаковых генов. В других случаях в тандемы организуются такие родственные, но все же различающиеся гены, как члены мультигенных семейств глобиновых, овальбумиповых генов и генов гормона роста человека. Однако тандемные повторы встречаются не только в целых генах, они присутствуют также в их кодирующих и некодирующих участках. [c.183]

Наибольшая концентрация тандемных повторов обычно наблюдается в области центромер и теломер в хромосомах животных и растений. Иногда в одном таком участке обнаруживаются сотни и даже тысячи копий какой-то одной единицы, и на их долю часто приходится значительная часть суммарной геномной ДНК (табл. 9.12). При денатурации суммарной ДНК с последующей реассоциацией эти последовательности составляют фракцию наиболее быстро ренатурирующей ДНК (т.е. для них характерны очень малые значения ot). Как и другие длинные тандемные повторы, при равновесном центрифугировании в градиенте плотности эти элементы часто образуют отдельные сателлитные зоны (рис. 9.25). Все эти ДНК, включая и ДНК из зон, содержащих рДНК или повторяющиеся гистоновые гены, были названы сателлитными. Этот термин используется сейчас в основном в отношении [c.188]

Такие зонды были использованы для изучения фазирования сателлитных ДНК, тРНК, 58-ДНК, а также гистоновых генов. В этих случаях фазирование нуклеосом может иметь место только при условии простых взаимоотношений между длиной нуклеосомного повтора и длиной тандемно повторяющейся единицы. [c.378]

Есть разные типы семейств генов. Одни из них — тандемно повторенные гены. В этом случае все представители семейства одинаковы по структуре и кодируют одни и те же продукты. Сюда относятся гены для рибосомной РНК, 58 РНК, гены для гистонов и некоторые другие. Так, например, в случае гистоновых генов в определенном участке хромосомы многократно (десятки или сотни раз в зависимости от вида) повторяется одинаковый блок, состоящий из пяти генов, разделенных спейсерами, содержащими контрольные элементы. Повторяющиеся единицы [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология