Line 1
Download
1 / 38

Ретротранспозоны LINE-1 и теломераза: - PowerPoint PPT Presentation


  • 171 Views
  • Uploaded on

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.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Ретротранспозоны LINE-1 и теломераза:' - devon


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Line 1

Ретротранспозоны LINE-1 и теломераза:

эволюция и роль в клетке

Виталий Клещевников



Line 11
LINE-1

  • Long Interspersed Nuclear Elements

  • Длинные разбросанные ядерные повторы



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


Orf 1
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


Orf 2
Функции ORF2

1300 АК

  • Разрез в ДНК в апуриновом/апиримидиновом сайте

  • Обратная транскрипция, свободные концы ДНК в качестве праймеров



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 кодирующих обратную транскриптазу

Некий предковый элемент

RT

RT

+

Терминальный PLE

ORF1

RT

LINE-1/R2

EN

ORF1

RT

Канонический PLE

TART/TAHRE

EN

RT

EN

GAG

RT


LINE-1/R2 кодирующих обратную транскриптазу

EN

ORF1

RT

  • Классический non-LTR ретротранспозон

  • Предпочитает копироваться в середине хромосом

LINE-1

EN

RT

  • ORF1мутант или продукт сплайсинга

  • Может копироваться на теломерах и разрывах в ДНК

  • Основной источник обратной транскриптазы в клетке


TART кодирующих обратную транскриптазу/TAHRE

EN

GAG

RT

  • Формирует хромосомы дрозофил

  • Несмотря на наличие ENдобавляется преимущественно на теломеры


Стратегии удлинения теломер кодирующих обратную транскриптазу

Альтернативная

Рекомбинация

Теломераза

Ретротранспозоны

RT

+

TART/TAHRE

RT

GAG

EN

HeT-A

GAG

Drosophila spp.

млекопитающие, Caenorhabditis elegans

Ретротранспозоны + Теломераза

SARTBm1

RT

ORF1

EN

RT

+

Теломераза с дефектным N-концевым доменом

BombyxmoriTribolium castaneum


Почему же транспозоны постоянно не прыгают по геному?


Механизмы контроля ретротранспозонов

APOBEC3


Механизмы контроля ретротранспозонов

RNA-interference


Механизмы контроля ретротранспозонов

RNA-interference


Механизмы контроля ретротранспозонов

RNA-interference


Механизмы контроля ретротранспозонов

Метилирование:-- в т.ч. промоторадеацетилирование и метилирование гистонов

RNA-induced transcriptional silencing


Line 12
Функции ретротранспозоновLINE-1 в клетке


Гетерохроматинизация ретротранспозонов

RNA-induced transcriptional silencing


Инактивация Х-хромосомы ретротранспозонов


Line 13
LINE-1 ретротранспозонови 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 раннем эмбриональном развитии у мышей

Обратная транскрипция клеточной мРНК


Line 14
Как может влиять раннем эмбриональном развитии у мышейLINE-1 на организм ?


Транспозиция раннем эмбриональном развитии у мышей

Мутация single gene

Нейтральная мутация

Эпигенетическая мутация

Вариабельность геномов


«Динамические мутации» раннем эмбриональном развитии у мышей

Окно для ретротранспозонов

Снижение эффективности РНК-интерференции, ремоделирования хроматина,специфическая регуляция

Соматические клетки

Эпигенетические мутации и инсерции

Нейтральный/Регуляторный эффект

Полное нарушение контроля

Завышенная частота

транспозицийИнсерции=>дисфунция геновДвунитевые разрывы ДНК

Дальнейшее перерождение

Апоптоз

Второй счетчик делений, способ защиты от перерождений


Регуляторный эффект раннем эмбриональном развитии у мышей


«Второй счетчик делений» «способ защиты от перерождений»

Сильный стресс(возможны повреждения жизненноважных механизмов в клетке) активация ORF2  двунитевые разрывы ДНК апоптоз

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


Line1
Чем же считать современные дефектыLINE1?

Функции транскрипционной активности, РНК

Функции белков, кодируемых LINE-1



ad