Реконструкция транспозонов – ключ к раскрытию механизмов функционирования генома
19.03.2008
2851
0
28510
В геномах растений, животных и человека обнаруживаются так называемые транспозоны, или мобильные элементы генома. Они не экспрессируются, и исследователи в течение долгого времени пытаются сконструировать экспрессирующийся транспозон для выявления функций возможных белковых продуктов этих молчащих генов. Исследователям из Max Delbrueck Center for Molecular Medicine (MDC) (Берлин, Германия) удалось создать экспрессируемый транспозон из суперсемейства Харбингера (Harbinger transposon superfamily).
Транспозоны (мигрирующие или мобильные генетические элементы, прыгающие гены) – это дискретные фрагменты ДНК, способные встраиваться в разные участки генома; их расположение на хромосомах может меняться как в процессе эволюции, так и в пределах жизни индивидуума. Транспозоны найдены практически у всех изученных организмов. Они сильно разнятся по своему нуклеотидному составу и образуют несколько суперсемейств.
Транспозон, синтезированный в лаборатории доктора генетики Золтана Ивикса (Zoltan Ivics) также обладает способностью перемещаться в пределах генома человека и может стать удобной экспериментальной системой для изучения функций различных генов.
Следует отметить, что транспозоны составляют до 50% генома человека. Некоторые исследователи считают их «молекулярными паразитами». Они перемещаются и реплицируются в клетке хозяина, вне которой не могли бы существовать. В большинстве случаев они не выполняют никакой функции, однако около 100 активных генов, ответственных за развитие иммунных реакций, произошли из транспозонов.
Чтобы реконструировать активный траснпозон, Ивикс и его коллеги сравнили ДНК различных транспозонов суперсемейства Харбингера, после чего сконструировали искусственный «прыгающий ген». Это первый эксперимент такого рода, увенчавшийся успехом.
При трансфекции человеческой клетки вирусным вектором, содержащим транспозон, последний с помощью фермента транспозазы (которая закодирована в нуклеотидной последовательности любого транспозона) вырезается из ДНК-вектора и встраивается в геном клетки. Если транспозон встраивается в участок, содержащий некий активный ген, то этот ген «выключается», что часто бывает необходимо для исследований функций генов.
Считается, что в процессе эволюции многие транспозоны дали начало новым функциональным генам. Доктор Ивикс считает, что с помощью искусственных транспозонов можно раскрыть фундаментальные эволюционные механизмы, а также найти транспозонам применение в генной терапии для выключения или коррекции поврежденных генов, ставших причиной развития патологии. Однако для этого необходимо еще разработать способ точного контроля за перемещением транспозонов в геноме.
Статья "Transposition of a Reconstructed Harbinger Element in Human Cells and Functional Homology with Two Transposon-derived Cellular Genes" была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS 10.1073/pnas.0707746105)
По материалам:
Max Delbrueck Centre for Molecular Medicine
Транспозоны (мигрирующие или мобильные генетические элементы, прыгающие гены) – это дискретные фрагменты ДНК, способные встраиваться в разные участки генома; их расположение на хромосомах может меняться как в процессе эволюции, так и в пределах жизни индивидуума. Транспозоны найдены практически у всех изученных организмов. Они сильно разнятся по своему нуклеотидному составу и образуют несколько суперсемейств.
Транспозон, синтезированный в лаборатории доктора генетики Золтана Ивикса (Zoltan Ivics) также обладает способностью перемещаться в пределах генома человека и может стать удобной экспериментальной системой для изучения функций различных генов.
Следует отметить, что транспозоны составляют до 50% генома человека. Некоторые исследователи считают их «молекулярными паразитами». Они перемещаются и реплицируются в клетке хозяина, вне которой не могли бы существовать. В большинстве случаев они не выполняют никакой функции, однако около 100 активных генов, ответственных за развитие иммунных реакций, произошли из транспозонов.
Чтобы реконструировать активный траснпозон, Ивикс и его коллеги сравнили ДНК различных транспозонов суперсемейства Харбингера, после чего сконструировали искусственный «прыгающий ген». Это первый эксперимент такого рода, увенчавшийся успехом.
При трансфекции человеческой клетки вирусным вектором, содержащим транспозон, последний с помощью фермента транспозазы (которая закодирована в нуклеотидной последовательности любого транспозона) вырезается из ДНК-вектора и встраивается в геном клетки. Если транспозон встраивается в участок, содержащий некий активный ген, то этот ген «выключается», что часто бывает необходимо для исследований функций генов.
Считается, что в процессе эволюции многие транспозоны дали начало новым функциональным генам. Доктор Ивикс считает, что с помощью искусственных транспозонов можно раскрыть фундаментальные эволюционные механизмы, а также найти транспозонам применение в генной терапии для выключения или коррекции поврежденных генов, ставших причиной развития патологии. Однако для этого необходимо еще разработать способ точного контроля за перемещением транспозонов в геноме.
Статья "Transposition of a Reconstructed Harbinger Element in Human Cells and Functional Homology with Two Transposon-derived Cellular Genes" была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS 10.1073/pnas.0707746105)
По материалам:
Max Delbrueck Centre for Molecular Medicine
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Последние комментарии
