Коинтеграты

Рис. 36.10. Транспозиция может вести к слиянию донорного и реципиентного репликонов с образованием коинтеграта.

Как видно из изложенного, при образовании коинтеграта возникает дополнительная копия мобильного элемента. Аналогичным образом при перемещении с места на. место 15-элементы и транспозоны также размножаются копия элемента, как правило, не только появляется на новом месте, но и остается на прежнем (рис. 76). Другими слова.ми, в ходе транспозиции мобильные элементы каки.м-то образом реплицируются. Как будет показано ниже, для одних транспозонов этот э< х )ект — кажущийся, а в случае других транспозонов действительно происходит репликация мобильного элемента. [c.115]

Ясно, что описанный механизм транспозиции годится не для всех транспозонов. Например, составные транспозоны, состоящие из какого-либо гена, окруженного IS-элементами в прямой взаи.мной ориентации, по структуре неотличимы от коинтеграта (ср. рис. 75 и [c.117]

Очень важное свойство мобильных элементов бактерий состоит в том, что они способны вызывать слияние репликонов, или образование коинтегратов. Например, плазмида, в состав которой входит [c.114]

По крайней мере в случае фага Ми активность транспозазы ограничивается образованием структуры, показанной на рис. 77, дальнейшие события могут происходить без ее участия. Действительно, эта структура не что иное, как две направленные навстречу друг другу репликативные вилки. Репликация за счет клеточного репликативного аппарата приведет к удвоению мобильного элемента и, если транспозон и ДНК-мишень находились на разных кольцевых молекулах ДНК, к образованию коинтеграта (рис. 77). Следствием сдвига в 5 п. и.. между двумя разрывами ДНК-мишени является дупликация этого участка после репликации. В случае образования коинтеграта одна копия дуплицированного участка граничит с одной копией транспозона, а вторая — со второй. В том случае, если произошло перемещение транспозона с репликона на репликон, дупликация фланкирует с двух сторон новую копию транспозона (см. ниже). [c.117]

Выше упоминалось, что мобильные элементы вызывают генетическую нестабильность поблизости от участка своей локализации. Эта особенность легко объясняется уже известными нам свойствами IS-элементов и транспозонов бактерий, На рис. 80 показано, что получится при перемещении в пределах одного репликона транспозона типа ТпЗ, т.е. с репликативным механизмом транспозиции. В зависимости от того, как внесены разрывы в ДНК-мишень, получится либо делеция, либо инверсия генетического материала между местом расположения транспозона и мишенью его перемещения. По-сути дела, образование делеции напоминает процесс распада коинтеграта, но поскольку одна из образовавшихся молекул ДНК не имеет ориджина репликации, она утрачивается. Если происходит инверсия, то на обеих ее границах оказывается по копии транспозона в инвертированной друг относительно друга ориентации. Таким образом, образование делеций и инверсий характерно для репликативг ного механизма транспозиций. [c.120]

Одинаковые IS-элементы и транспозоны, расположенные на разных репликонах, способны обеспечивать гомологичную рекомбинацию, приводящую к образованию коинтеграта. Именно таким путем некоторые плазмиды обратимо встраиваются в хромосому бактерий, что сразу обеспечивает добавление значительного фрагмента генетического материала (рис. 82). Плазмиды, способные встраиваться в хромосому бактерий и вырезаться оттуда, называют эписомами. Иногда вырезание эписомы может происходить не по той паре IS-элементов, по которой прошла интеграция. В этом случае плазмида может захватить часть хромосомного материала, а часть своей ДНК [c.127]

Рис. 36.11. Один из путей транспозиции ведет к образованию коинтегратов, которые разрешаются рекомбинацией.

Транспозон не покидает своего места в плазмиде, а переносится его копия. Коинтеграт в результате разрывов в цепи и объединения донорной и реципиентной плазмид представляет собой ассоциированную кольцевую молекулу ДНК, которая затем диссоциирует на продукты транспозиции (рис. 28.4). [c.457]

Транспозиция ТпЗ происходит путем разрешения коинтеграта [c.466]

Транспозиция этих элементов осуществляется в две ступени сначала образуются коинтеграты, а затем эти коинтеграты разрешаются. Каждая стадия проходит при участии различных продуктов, кодируемых транспозоном (в отличие от единственного белка транспозиции 18-эле-мента). Так же как у элементов типа 18, в этом случае в стадии транспозиции участвуют концы элемента. Уникальным свойством транспозонов ТпА-семейства являет- [c.466]

В принципе коинтеграты могут быть разрешены с помощью гомологичной рекомбинации между любой соответствующей парой точек в двух копиях транспозона (рис. 36.11). Однако на деле реакция разрешения происходит только в специфическом сайте. Этот сайт первона- [c.467]

КОИНТЕГРАТ. Структура, образуемая при слиянии двух репликонов, только один из которых исходно содержит транспозон в коинтеграте две копии транспозона расположены у границ соединения репликонов и ориентированы в одном направлении. [c.522]

Моби-тьные элементы мог>-г не только перемещаться с репликона на репликон, но и вызывать слияние репликоиов, образовывать коинтеграт. При этом последовательности двух исходных репликоиов оказываются разделеннымк последовательностью мобильного элемента) [c.114]

Транспозаза вносит одиоцепочечные разрывы точно по концу транспозона и косой двуцепочечный разрыв в ДНК-мишень. Затем транспозаза объединяет концы разрыва мишени с концами транспозона. Возникает промежуточное соединение, напоминающее две направленные навстречу друг другу репликативные вилки. Репликация приводит к удвоению транспо-лоиа и, если транспозон и ДНК мишень находились на разных репликонах, к образованию коинтеграта (слева)] [c.116]

У транспозонов, перемещаю, щихся с помощью репликативной транспозиции, образование коинтеграта является промежуточной стадией реакции (см. рис. 77). Конитег-раты разрезаются с помощью сайт-специфической рекомби, нации между двумя ген-сайтами. осуществляемой резолвазой] [c.118]

Одной из важнейших реакций, опосредованных транспозонами, является слияние репликонов с образованием коинтегрированной структуры. Репликон, содержащий транспозон, может слиться с репликоном, не несущим элемент, как это показано на рис. 36.10. Образующийся коинтеграт имеет две копии транспозона, по одной в каждой точке соединения между исходными репликонами, ориентированными в виде прямых повторов. Коинте-граты, образуемые с помощью сложных транспозонов, могут иметь дуплицированным либо весь транспозон (Тп-стимулируемые коинтеграты), либо модуль 18 (18-сти-мулируемые коинтеграты). [c.466]

Частоты, с которыми различные транспозоны образуют коинтеграты, свидетельствуют о существовании различных путей транспозиции. Например, Тп903 и 181 могут примерно с равной частотой осуществлять транспозицию и формировать коинтеграты. Однако у Тп5 и ТпШ транспозиция происходит примерно в 50-200 раз чаще, чем образование коинтегрированных структур. Коинтеграты, образуемые при участии Тп5, отличаются стабильностью. Это позволяет предположить, что их [c.466]

СЬ1-образная структура содержит одноцепочечную область в каждом из ступенчато разрезанных концов. Эти области используются в качестве псевдореплика-ционных вилок, обеспечивающих матрицу для синтеза ДНК. (Использование концов в качестве затравок для репликации означает, что должен иметь место разрыв цепи с полярностью, в результате чего в этой точке образуется З -конец.) Если репликация продолжается от обеих репликационных вилок, она идет через транспозон, разделяет его цепи и терминируется в его концах. Репликация выполняется, по-видимому, с помощью ферментов, кодируемых клеткой-хозяином. По окончании репликации структура становится коинтегратом, обладающим прямыми повторами транспозона в местах соединения между репликонами (в чем можно убедиться при анализе последовательности, составляющей коинтеграт). [c.466]

Белок TnpR, функционируя в качестве резолвазы, вовлекается в рекомбинацию между прямыми повторами ТпЗ в структуре коинтеграта. Коинтеграт представляет собой обязательный промежуточный продукт при транспозиции разрешение коинтегратов блокируется в мутантах tnpR , что ведет к образованию только коинтегрированных структур. [c.467]

Разрешение-консервативный процесс связи при этом разрываются и восстанавливаются без поглощения энергии. Для завершения реакций необходимы ионы магния если они отсутствуют, происходит лишь частичная реакция с низкой эффективностью. В результате такой реакции получаются продукты, соответствующие промежуточной стадии в разрешении коинтегратов они состоят из резолвазы, ковалентно связанной с обоими концами, образовавшимися при двухцепочечном разрезе, произведенном в ге.5-сайте. Разрезание производится симметрично в коротких палиндромных областях в результате образуются выступы из двух оснований. Развивая представление об области перекреста, расположенной в сайте I, мы можем описать реакцию разрезания следующим образом [c.468]

Существуют два пути внедрения фага Ми. В результате простых внедрений Ми образуются лизогенные бактерии, содержащие профаги. Обнаружено присутствие прямых повторов из 5 пар оснований с каждой стороны от профага, что указывает на сходство этого события с транспозицией. Кроме того, в процессе литического развития почти все продукты Ми-опосредованной транспозиции имеют структуру коинтегратов. Нам не известно, являются ли простые внедрения и коинтеграты ре- [c.469]

Область перекреста для действия резолвазы проявляет гомологию с последовательностями 1RL и IRR. Последовательность длиной в 34 пары оснований, включающая 1RL, имеет только семь несоответствующих пар по сравнению с инвертированными повторами, лежащими в концах G-сегмента. Отсюда следует, что инверсия / ш-сегмента Salmonella и G-сегмента фага Ми происходит с помощью сайтспецифической рекомбинации между инвертированными повторами, механизм которой имеет общие черты с реакцией, участвующей в разрешении коинтегратов ТпЗ. [c.472]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология