CC BY
17БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Изучение представителей mariner-подобных ДНК-транспозонов
у черноморских гидробионтов 1 2 Пузаков М. В. , Пузакова Л. В.
1Пузаков Михаил Васильевич /Puzakov Mikhail Vasil'evich - кандидат биологических наук,
старший научный сотрудник; 2Пузакова Людмила Викторовна /Puzakova Ludmila Viktorovna - кандидат биологических наук,
старший научный сотрудник, лаборатория прибрежных экосистем, Институт природно-технических систем, г. Севастополь
Аннотация: мобильные генетические элементы (МГЭ) - последовательности ДНК, способные интегрироваться в новые участки генома внутри клетки хозяина. В настоящее время показано, что мобильные генетические элементы являются крупнейшим компонентом большинства многоклеточных геномов. В данной работе мы изучали присутствие mariner-подобных ДНК-транспозонов у некоторых животных Черного моря.
Ключевые слова: ДНК-транспозоны, мобильные генетические элементы, гидробионты, Черное море.
Мобильные генетические элементы (МГЭ) - короткие последовательности ДНК, которые способны менять свое местоположение в геноме, - обнаружены у всех изученных организмов. Перемещения МГЭ являются причиной инсерционного мутагенеза, в результате которого возможно появление мутаций, как вредных, так и полезных для организма и популяции в целом [1].
Классификация МГЭ основана на структурно функциональных различиях. Выделяют два класса мобильных генетических элементов. Элементы класса I (ретротранспозоны) используют для перемещения в качестве посредника молекулу РНК. Элементы класса II (ДНК-транспозоны), перемешаются с помощью механизма «вырезание-вставка» [2]. Наиболее представленное и изученное семейство ДНК-транспозонов mariner включает элементы протяженностью от 1 до 3 тысяч пар нуклеотидов (п. н.). Элементы mariner фланкированы инвертированными концевыми повторами (ITR) длиной 28-30 п. н. В центральной части расположен ген, кодирующий фермент транспозазу, который распознает ITR ДНК-транспозона и дуплицируемый сайт встраивания ТА. Транспозаза осуществляет как вырезание МГЭ из генома, так и встраивание. На данный момент элементы mariner обнаружены у животных, грибов и растений [3].
Для изучения присутствия mariner-подобных элементов мы выделили геномную ДНК из пяти организмов Черного моря, изучение которых имеет как научное, так и промысловое значение. Среди них два двустворчатых моллюска: мидия Mytilus galloprovincialis и анодара Anodara kagoshimensis, и три вида рыб: хамса Engraulis encrasicolus, шпрот Sprattus sprattus и скорпена Scorpaena porcus.
В результате ПЦР-анализа с вырожденными праймерами для ДНК-транспозонов mariner нами было показано присутствие продуктов амплификации у всех исследуемых организмов (рис. 1). Помимо ожидаемых фрагментов, присутствовали более короткие фрагменты, что может свидетельствовать о наличии делетированных форм транспозонов. Более детальный анализ (секвенирование амплификатов) позволит охарактеризовать структуру и возможную функциональность элементов.
L 1 2 3 4 5
Рис. 1. Присутствие mariner-подобных ДНК-транспозонов в геномах животных Черного моря (L — маркер длины ДНК, 1 — A. kagoshimensis, 2 — S. porcus, 3 — S. sprattus, 4 — M. galloprovincialis и 5 — E. encrasicolus)
Литература
1. Craig N., Craigie R., Gellert M., Lambowitz A. Mobile DNA II. Washington DC: American Society of Microbiology Press, 2002. 1181 p.
2. Kapitonov V. V., Jurka J. A universal classification of eukaryotic transposable elements implemented in Repbase // Nat Rev Genet, 2008. Vol. 9 (5). P. 411-412.
3. Feschotte C., Pritham E. J. DNA transposons and the evolution of eukaryotic genomes // Annu Rev Genet, 2007. Vol. 41. P. 331-368.
