Эукариотический геном, повторяющиеся последовательности

В эукариотическом геноме имеются небольшие элементы ДНК, не являющиеся провирусами, но способные самостоятельно вырезаться из хозяйского генома, а затем встраиваться в различные его участки, влияя при этом на функции прилегающих последовательностей ДНК. Эти подвижные (мобильные) элементы, которые иногда называют прыгающая ДНК , могут перемещать фрагменты хромосомной ДНК и таким путем глубоко воздействовать на процессы эволюции генома. Как указывалось выше, семейство коротких Alu-повторов характеризуется наличием структурного сходства с концевыми последовательностями ретровирусов, благодаря которым последние могут встраиваться в геном млекопитающих и покидать его. [c.72]

Было обнаружено, что ДНК эукариотических клеток состоит на 50% из повторяющихся последовательностей оснований, а остальная часть представляет собой уникальные последовательности. Вполне вероятно, что эти короткие повторяющиеся последовательности ДНК распределены по всему геному и перемежаются с более длинными отрезками уникальных последовательностей. Функция повторов в организации генов и транскрипции неизвестна, ще одну трудность в понимании строения генома эукариот представляет то, что гены не всегда состоят из непрерывных последовательностей кодонов, которые кодируют весь белок. Некоторые гены расщеплены и имеют некодирующие последовательности оснований (интроны), распределенные между последовательностями, кодирующими белок (экзонами). [c.33]

Большой размер эукариотических геномов обусловлен также наличием в них множества повторяющихся последовательностей ДНК с неизвестными функциями. На их долю приходится обычно 10%, а в некоторых случаях почти 50% генома. Более 15 лет назад при помощи кинетического анализа реассоциации денатурированной эукариотической ДНК было показано, что значительная часть ДНК ренатурирует гораздо быстрее, чем можно было бы ожидать для уникальных последовательностей ДНК. Высокая скорость реассоциации говорит о том, что такие геномы содержат фрагменты, повторяющиеся от сотен тысяч до миллионов раз. В настоящее время с помощью молекулярного клонирования и секвенирования подтверждено существование таких последовательностей ДНК с большим числом повторов, которые, подобно повторяющимся генам, могут располагаться либо тандемно, либо изолированно друг от друга среди неродственных геномных локусов. [c.13]

ЭТОМ чужеродная ДНК, не имеющая этих опознавательных метильных групп, разрущается рестриктирующими эндонуклеазами. В эукариотических ДНК присутствует большое число высокоповторяющихся коротких последовательностей, меньшее число более длинных умеренных повторов, которые, как полагают, играют регуляторную роль, и ряд уникальных (неповторяющихся) участков, представляющих собой, видимо, структурные гены. Эукариотические гены содержат вставочные нетрансли-руёмые нуклеотидные последовательности, называемые интронами, которые вставлены между транслируемыми участками, называемыми экзонами. С помощью недавно разработанных методов были определены нуклеотидные последовательности ряда генов и вирусных ДНК. [c.891]

В интактном хроматине ДНК тянется в виде непрерывной нити от нуклеосомы к нуклеосоме. Каждая нуклеосомная бусина отделена от следующей линкериой последовательностью, длина которой варьирует от О до 80 нуклеотидных пар. В среднем нуклеосомные частицы (нуклеосом-ный кор плюс линкерная последовательность) повторяются через каждые 200 нуклеотидов (см. рис. 9-23). Таким образом, эукариотический ген, состоящий из 10000 нуклеотидных пар, связан с 50 нуклеосомами, а в каждой клетке человека, ДНК которой насчитывает в х 10 нуклеотидных пар, содержится 3x10 нуклеосом. [c.112]

Семейства повторяющихся последовательностей как регуляторы экспрессии генов. Напомним, что в отличие от прокариот, у которых родственные гены, имеющие отношение к определенным метаболическим реакциям, обычно сцеплены и регулируются с помощью одного оперона (разд. 3.11), родственные эукариотические гены обычно диспергированы. Например, гены а- и Р-глобинов расположены на разных хромосомах, но должны экспрессироваться согласованно. Другими словами, весь набор диспергированных генов в конкретной ткани или на определенной стадии развития организма должен экспрессироваться одновременно. Такая координация возможна, если у всех членов генного кластера имеется общий регуляторный элемент. В таком случае включать или выключать весь набор генов может одна эффекторная молекула, взаимодействующая с одинаковыми диспергированными регуляторными элементами. Контроль за экспрессией генов может осуществляться на уровне ДНК путем регуляции транскрипции или же на уровне РНК. Например, в гетерогенной ядерной РНК, по-видимому, сохраняется картина распределения повторов, характерная для геномной ДНК, и тогда координация регуляции может осуществляться с помощью контроля созревания первичных транскриптов с образованием мРНК. В то же время копии повторяющихся последовательностей могут содержаться и в зрелых мРНК, и тогда регуляция генной экспрессии будет происходить на уровне трансляции. [c.205]

ДНК эукариотического генома можно разделить на два класса последовательностей . Это уникальные, или неповторяющиеся, последовательности и повторяющиеся последовательности ДНК (повторы). К первому классу последовательностей ДНК относятся однокопийные гены, кодирующие белки. Класс повторяющихся последовательностей ДНК представлен повторами с копийностью от 2 до 10 на клетку. [c.69]

Достаточно много данных в пользу справедливости гипотез о роли амплификации в эволюпии генома было получено при сравнительном изучении строения белков. Еще больще оснований для принятия этих гипотез появилось после того, как возникла возможность получать клонированные гены. Молекулярный анализ выявил главное процессы амплификации, дивергенции, увеличения числа повторов и перемещивания экзонов-не редкие или случайные события в эволюции генома. История эукариотической ДНК- идет ли речь о кодирующих или о некодирующих последовательностях-это история именно таких процессов. Разнообразие перестроек, наблюдаемых в геномах современных организмов, отражает древние процессы, которые играли и, вероятно, до сих пор играют главную роль в эволюционных изменениях. [c.18]

Наличие огромного количества семейств повторяющихся последовательностей, разбросанных по десяткам и сотням тысяч локусов эукариотического генома, кажется необъяснимым. Например, на долю SINE- и LINE-последовательностей приходится не менее 10% геномной ДНК млекопитающих. Какую роль могут играть столь многочисленные повторы помимо той, которую играют члены, содержащие функциональные гены На этот счет есть две гипотезы. Первая предполагает, что повторяющиеся последовательности, их транскрипты или те и другие вместе участвуют в регуляции [c.204]

Примерно 70% ДНК самых разнообразных эукариот представляет собой уникальные последовательности. Как расположены эти уникальные гены относительно повторяющихся последовательностей Анализ эукариотических хромосом различными методами показал, что уникалыше последовательности обычно чередуются с умеренно повторяющимися последовательностями, длина которых в типичном случае составляет 300 пар оснований. Существует несколько тысяч различных умеренно повторяющихся последовательностей. Они повторяются в геноме несколько сот раз и в совокупности составляют 20% ДНК. Функция рассеянных, умеренно повторяющихся последовательностей ДНК неизвестна. Возможно, они служат участками связывания специфических регуляторных макромолекул, которые могут контролировать транскрипцию соседних уникальных структурных генов. [c.145]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология