close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Ретротранспозоны LINE-1 эволюция и роль в клетке

код для вставкиСкачать
Ретротранспозоны LINE-1 и
теломераза:
эволюция и роль в клетке
Виталий Клещевников
Ревертазы
LINE-1
• Long Interspersed Nuclear Elements
• Длинные разбросанные ядерные
повторы
Общая схема ретротранспозиции
Структура LINE
6000 н.п.
Транскрибируется как единое целое, один кеп(для ORF1), Internal
Ribosomal Entry Site(для ORF2)
5’UTR (906 н.п.)
содержит промотор
Две рамки считывания
• ORF1: --Лейцин-богатый участок(белок-белковые
взаимодействия) --Домен связывающий НК
• ORF2: --Аpurinic/apyrimidinic endonuclease
--Обратная транскриптаза --Цистеин-гистидин богатый домен
3’UTR (206 н.п.)
содержит последовательности для узнавания ORF2р,
исключение - млекопитающие
Функции ORF1
• Связывание РНК LINE-1
• РНК шаперон
• Наличие повышает эффективность, но не
необходимо для транспозиции
• Возможно повышает эффективность
связывания с ДНК в месте транспозиции,
определяет специфичность к сайту интеграции
• Находится в составе рибонуклеопротеинового
комплекса в составе стрессовых гранул
Функции ORF2
1300 АК
• Разрез в ДНК в
апуриновом/апиримидиновом сайте
• Обратная транскрипция, свободные
концы ДНК в качестве праймеров
Target-primed reverse transcription
Транспозоны прыгают волнами
40 млн.лет назад
делятся на подсемейства
в геноме человека 80-100 активных
ретротраспозонов
шесть «ведущих» элементов
подсемейства L1-Ta обеспечивают
большинство транспозиций
Эволюция элементов
генома, кодирующих
обратную транскриптазу
Механизм tpRT
Теломераза
Некий предковый элемент
RT
RT
+
Терминальный PLE
ORF1
RT
LINE-1/R2
ORF1
EN
RT
Канонический PLE
TART/TAHRE
RT
EN
GAG
EN
RT
LINE-1/R2
ORF1
EN
RT
Классический non-LTR ретротранспозон
Предпочитает копироваться в середине
хромосом
LINE-1
EN
RT
ORF1 мутант или продукт сплайсинга
Может копироваться на теломерах и
разрывах в ДНК
Основной источник обратной
транскриптазы в клетке
TART/TAHRE
GAG
EN
RT
Формирует хромосомы
дрозофил
Несмотря на наличие EN
добавляется преимущественно на
теломеры
Стратегии удлинения теломер
Альтернативная
Рекомбинация
Теломераза
Ретротранспозоны
TART/TAHRE
GAG
HeT-A
EN
RT
RT
GAG
Drosophila spp.
Ретротранспозоны + Теломераза
SARTBm1
ORF1
RT
EN
RT
+
Теломераза с
дефектным
N-концевым доменом
Bombyx mori
Tribolium castaneum
+
млекопитающие,
Caenorhabditis elegans
Почему же транспозоны
постоянно не прыгают по
геному?
Механизмы контроля
ретротранспозонов
APOBEC3
Механизмы контроля
ретротранспозонов
RNAinterference
Механизмы контроля
ретротранспозонов
RNAinterference
Механизмы контроля
ретротранспозонов
RNAinterference
Механизмы контроля
ретротранспозонов
Метилирование:
-- в т.ч. промотора
деацетилирование и
метилирование гистонов
RNA-induced transcriptional silencing
Функции LINE-1 в клетке
Гетерохроматинизация
RNA-induced transcriptional silencing
Инактивация Х-хромосомы
LINE-1 и
неоцентромера
• Амплификация LINE-1
проходит на раннем
эмбриональном развитии у
мышей
• Сайленсинг LINE-1 с
помощью siRNA приводит к
остановке развития на
стадии 2-х или 4-х
бластомеров
Создание ретрогенов
Обратная транскрипция клеточной
мРНК
Как может влиять LINE-1 на
организм ?
Транспозиция
Мутация single gene
Нейтральная мутация
Эпигенетическая мутация
Вариабельность геномов
«Динамические мутации»
Соматические
клетки
Окно для
ретротранспозонов
Снижение эффективности
РНК-интерференции,
ремоделирования хроматина,
специфическая регуляция
Эпигенетические мутации
Нейтральный/Регуляторный
и инсерции
эффект
Полное нарушение контроля
Завышенная частота
транспозиций
Дальнейшее
Апоптоз
Инсерции=>дисфунция генов
перерождение
Двунитевые разрывы ДНК
Второй счетчик делений,
способ защиты от
перерождений
Регуляторный эффект
«Второй счетчик делений»
«способ защиты от
перерождений»
Сильный стресс(возможны
повреждения жизненноважных механизмов в
активация ORF2 двунитевые
разрывы ДНК апоптоз
клетке)
Инактивация систем
контроля за транспозонами
активация ORF2 двунитевые
разрывы ДНК апоптоз
Наследуемые генетические
дефекты
• Обусловлены транспозицией LINE(или
неавтономных Alu, SVA) в кодирующие
последовательности генома
• Наследуются, как генная мутация
• Обычно single gene
В т.ч. нейрофиброматозы,
гемофилии А и В, анемии,
миодистрофия Дюшена
Чем же считать современные
LINE1?
Функции транскрипционной активности, РНК
Функции белков, кодируемых LINE-1
Спасибо за внимание !
Документ
Категория
Презентации по химии
Просмотров
20
Размер файла
6 436 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа