Транспозоны перемещение, механизм

Перемещение по крайней мере некоторых транспозонов и IS-элементов происходит путем их вырезания с места старой локализации с последующим встраивание.ч в какое-нибудь другое место того же или нового репликона. Такой механизм называется консервативным в отличие от полу-консервативной репликативной транспозиции. В принципе консервативная транспозиция может происходить при незначительной модификации уже описанной схемы, показанной на рис. 77. Действительно, если после образования промежуточной структуры, в которой концы транспозона объединены с концами ДНК-мишени (рис. [c.118]

Описанный механизм перемещения называется репликативной транспозицией. Наряду с ним существует способ транспозиции, предполагающий вышепление (эксцизию) перемещающегося элемента из молекул-донора и внедрение его (инсерцию) в молекулу-реципиент. Этот механизм получил наименование консервативной транспозиции. Очевидно, что фаг Ми или транспозон Тп916, первоначально проникающие в клетку в виде линейных молекул ДНК, должны включиться в хромосому в результате простой инсерции. По-видимому, в зависимости от условий один и тот же перемещающийся элемент может использовать, как [c.108]

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]

Вездесущность транспозирующихся элементов может рассматриваться либо как доказательство их важности для эукариот и прокариот, либо как указание на то, что они одинаково успешно размножаются в составе геномов любого типа. Вместе с плазмидами, способными переносить генетическую информацию между бактериями, транспозоны прокариот обеспечивают подвижность генов хозяина (с успехом компенсируя отсутствие истинного полового процесса). В некоторых случаях механизмы, подобные транспозициям, вовлекаются в регуляцию генов. У эукариот, с другой стороны, уже известны отдельные случаи, когда перемещение последовательностей из сайта или в специфические сайты играет роль в регуляции генов. В их геномах найдены также элементы. [c.472]

Рис. 79. Консервативный механизм перемещения транспозонов

Изучение структур геномов различных организмов поначалу создало представление о незыблемости локализации тех или иных генов в хромосомах. Это представление было пересмотрено после открытия Б. Мак Клинток, которая в опытах с кукурузой показала, что гены могут перемещаться в пределах генома и влиять на механизмы экспрессии. В дальнейшем было установлено, что это явление характерно для многих эукариотических и прокариотических клеток. Транспозон Е. соИ представляет собой олигонуклеотид, включающий в себя ген фермента транспозазы, ответственной за перемещение транспозона, а также короткие концевые нуклеотидные последовательности. Транспозоны эукариотических клеток гораздо больше и включают в себя набор различных генов. Внутригеномное перемещение и встраивание транспозонов требует разрыва и последующего сращивания цепи ДНК. Репликация транспозона в одном сайте цепи, а затем перемещение и репликация в другом создают благоприятные возможности для дальнейших гомологичных рекомбинаций в клетке. Следует отметить, что транспозоны, встраиваясь в случайные сайты хромо- [c.456]

Как редкое событие, происходящее с частотой 10" —10" , плазмиды или отдельные гены, входящие в их состав, могут включаться в бактериальную хромосому. Поскольку ДНК плазмиды и бактериальной клетки не имеют одинаковых нуклеотидных последовательностей, т. е. не являются гомологичными, рекомбинация между ними происходит не по механизму обмена, а по механизму встраивания (рис. 40, ). Рекомбинации такого типа происходят также с участием транспозонов и 18-элементов при их перемещении (транспозиции) в пределах хромосомы. Встраивание плазмид и мигрирующих элементов помимо того, что приводит к введению в хромосому дополнительного генетического материала, может вызывать перестройку бактериального генома [c.152]

Обнаруженные факты ГПГ позволили нам исследовать возможные механизмы этого явления. Мы выяснили внутриклеточную локализацию тег-оперонов, чтобы выявить роль плазмид в их перемещении, и анализировали нуклеотидные последовательности, окружающие опероны, чтобы выяснить, связаны ли они с транспозонами. [c.131]

Мутации могут возникать либо когда элемент встраивается в ген, либо когда он начинает перемещаться в какое-либо другое место. Все известные транспозоны приводят к появлению коротких дупликаций в сайте-мишени, что связано с механизмом их встраивания (см. рис. 5-67, Б). При вырезании транспозона из хромосомы обычно он оставляет на месте своего пребывания одну из копий, составляющих дупликацию (рис. 10-70). Таким образом, перемещение транспозона сопровождается вставками и делециями в нуклеотидной последовательности. [c.244]

Молекулярные механизмы транспозиции в клетках эукариот еще не изучены так тщательно, как у бактерий в частности, еще не идентифицирова.ти продукты генов эукариотического транспозона. Однако присутствие коротких прямых повторов ДНК мишени позволяет предполагать использование сходного механизма, при котором такая генерализованная транспозиция выбирает случайные сайты для внедрения. Нам бы хотелось знать, какова взаимосвязь между транспозирующимися элементами различных видов и могут ли функции транспозиции сохраняться при перемещении элемента из одних видов в другие. [c.473]

Существуют также транспозоны, при перемещениях реплицирующиеся. Лучше других изучен пример, в котором сайт-специфическая рекомбинапия запускает локальный синтез ДНК одна копия реплипировавшегося транспозона включается при этом в какой-либо новый случайно выбранный участок хромосомы, а другая остается в старом участке (рис. 5-77). Механизм процесса очень близок к тому, который мы только что описали для нерепликативного пути. Известны транспозоны, способные использовать как гот, так и другой путь. [c.323]

Механизмы перемещения транспозонов окончательно не выяснены. До недавнего времени преобладало представление, что все транспозиции связаны с локальной репликацией мобильных генетических элементов. Оно основывалось на данных о том, что транспозиции ТпЗ, Тп7, IS1, IS2, IS4 и фага Ми не сопровождаются исключением их из мест исходной локализации в плазмидах и хромосомах, а сопряжены с появлением дополнительных копий в новых сайтах. Показано, что перемещение ТпЗ осуществляется в две ступени. Во время первой происходит слияние молекул донорной и реципиентной ДНК, сопровождающееся дуплекацией транспозона. Образуется коинтеграт, содержащий копии транспозона в местах слияния двух репликонов. [c.107]

Транспозоны, повсеместно распространенные в живой природе, являются мобильными генетическими элементами, обладающими способностью перемещаться из одной части генома в другую путем вырезания и последующей интеграции по механизму, независимому от гомологичной рекомбинации. Отдельные представители этого обширного семейства мобильных генетических элементов бактерий сильно различаются по своей структуре и механизмам внутригеномного перемещения. В настоящее время известно, по крайней мере, четыре механизма транспозиции [104]. При консервативной транспозиции транспозон вырезается из репликона-донора и в неизменном виде интегрируется в репликон-реципиент. Образовавшаяся в исходном репликоне брешь восстанавливается в результате репарации. Репликативная транспозиция характеризуется тем, что транспозон не вырезается из локуса, в котором он расположен. Вместо этого репли-кон-донор и репликон-реципиент образуют коинтеграт (объединяются друг с другом), в процессе формирования которого возникает вторая копия транспозона. Следующее за этим разрешение коинтеграта приводит к разделению репликонов, каждый из которых становится обладателем копии исходного транспозона. [c.78]

Подвижные генетические элементы встречаются в ДНК всех организмов. Они представляют собой сегменты ДНК, способные к внутри- или межхромосомным перемещениям. У большинства из них центральная часть, содержащая информацию о механизме перемещения, фланкирована инвертированными повторами. Такая структура получила название транспозонной, а сами подвижные генетические элементы называют транспозонами. [c.38]

Добавлю, что перемещение активного центра по белковой цепи в наше время неудивительно, поскольку хорошо известны механизмы перемещения фрагментов ДНК (так называемые прыгающие гены, или транспозоны). Можно пи называть такое перемещение мутацией, дело вкуса, но надо понимать, что при этом полностью меняется смысл слова. В частности, нет пока никаюгх оснований называть перемещения случайными кроме той традиции, которая полагает случайным всё, что еще не понято. [c.197]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология