Интеины являются сегментами белковых молекул, которые вырезают сами себя из большего по размеру белка и сращивают концы двух оставшихся белковых сегментов, в результате чего получается интеин и новый белок. Найдены во всех типах живых организмов. Интеины --- естественные генетические инженеры, ведь многие приобретают эндонуклеазную активность после вырезания из белка и могут разрезать геном, так что копия кодирующей интеин последовательности может быть вставлена в место разрыва [1]. Разрезание генома происходит исключительно в сайте, кодирующем большой белок, но не имеющем кодирующей интеин последовательности (как, например, в случае аллелей одного и того же гена в гомологичных хромосомах). Включение ДНК интеина происходит за счет гомологичного замещения из сайта с интеиновой последовательностью. Таким способом интеин распространяется по организмам, которые имеют и пустой, и интеин-кодирующий вариант (аллель) одной и той же кодирующей последовательности. Заполненный сайт более не чувствителен к эндонуклеазной функции, так как включение разрывает последовательность, используемую для распознавания интеином. Таким образом, когда все пустые сайты заполнены, данный белок теряет свои мишени и может деградировать.
четверг, 26 июля 2018 г.
воскресенье, 22 июля 2018 г.
Интроны группы II ретросплайсинга
Интроны группы II являются самостыкующимися (осуществляющими сплайсинг на самих себе) каталитическими РНК молекулами, или рибозимами [1]. Реакция сплайсинга обратима: вырезанный интрон может заново вставиться в состыкованный транскрипт, --- и такая же реакция может произойти на соответствующей комплементарной кодирующей цепи ДНК. Обратный сплайсинг в ДНК создает РНК кольцо, которое может быть преобразовано в полностью интегрированную двуцепочечную ДНК-копию интрона несколькими альтернативными способами, включая обратную транскрипцию по типу LINE или гомологичную рекомбинацию [2].
среда, 18 июля 2018 г.
Ретроэлементы без ДТП
Такие элементы являются самыми многочисленными в человеческом геноме (свыше 2,3 млн. копий составляют около 34% ДНК). Эти элементы используют механизм обратной транскрипции, который не создает ДТП структур на каждом конце. Первыми найденными примерами таких элементов являются длинные перемежающиеся нуклетидные элементы (LINE, long interspersed nucleotide elements) и аналогичные короткие элементы (SINE, short [...]).
LINE ретротранспозоны обычно имеют длину около несколько тысяч пар оснований, содержат внутри себя транскрипционный сигнал для РНК полимеразы II и кодируют два белка, участвующих в обратной транскрипции. SINE элементы короче (обычно от 100 до 300 пар оснований в длину), похожи по последовательности на устойчивые клеточные РНК: транспортную РНК, короткие рибосомные РНК и белок-экспортирующую частицу 7S РНК --- и содержат внутренний промотор для РНК полимеразы III. SINE элементы не кодируют белки и зависят от LINE в осуществлении обратной транскрипции и включения в геном.
LINE ретротранспозоны обычно имеют длину около несколько тысяч пар оснований, содержат внутри себя транскрипционный сигнал для РНК полимеразы II и кодируют два белка, участвующих в обратной транскрипции. SINE элементы короче (обычно от 100 до 300 пар оснований в длину), похожи по последовательности на устойчивые клеточные РНК: транспортную РНК, короткие рибосомные РНК и белок-экспортирующую частицу 7S РНК --- и содержат внутренний промотор для РНК полимеразы III. SINE элементы не кодируют белки и зависят от LINE в осуществлении обратной транскрипции и включения в геном.
суббота, 16 декабря 2017 г.
Длинные Терминальные Повторы (ДТП)
ДТП-ретроэлементы составляют один из самых обширных классов
мобильных элементов в эукариотах. В человеческом геноме находится
около 450 тысяч ДТП-ретроэлементов (8% от общей ДНК). Ретровирусы,
например ВИЧ, принадлежат к этому классу мобильных элементов. Многие
ДТП-ретротранспозоны потеряли свою способность поражать другие
клетки, но все еще умеют мигрировать внутри клетки по геному
хозяина.
суббота, 9 декабря 2017 г.
ДНК-транспозоны
ДНК-транспозоны включают в себя самые первые мобильные элементы,
открытые цитогенетическими методами Барбарой МакКлинток в 1940-х
годах, и бактериальные элементы, открытые молекулярными методами в
1960-х и 1970-х. Вслед за этим ДНК-транспозоны были найдены почти
везде среди прокариот и эукариот.
суббота, 2 декабря 2017 г.
Сайт-специфичная рекомбинация
Еще одним способом генетической инженерии
является сайт-специфичная взаимная рекомбинация. Этот процесс
в основном изучается на прокариотах, но имеет аналоги в высших
организмах, дрожжах и других эукариотах (у последних осуществляется
за счет ретротранспозонов). Данный механизм включает в себя обмен
двуцепочечными участками ДНК с помощью специальных ферментов,
называемых рекомбиназами.
воскресенье, 3 сентября 2017 г.
Негомологичное соединение концов
Негомологичное соединение концов (НГСК) восстанавливает двуцепочечные разрывы тогда, когда нет гомологичной копии для рекомбинации (например, во время фазы G1 клеточного цикла гаплоидных дрожжей). НГСК включает несколько отличных стадий: распознавание разрывов, процедура обработки для правильного сшивания и соединение в полноценный дуплекс [1].