BioScience Blog – Научный Биологический блог

Полторадня Ю.А.

В настоящее время при исследовании механизмов репарации двунитевых разрывов (ДР) ДНК у высших эукариот все большее внимание уделяется вопросам регуляции этих механизмов. Нами впервые на материале мутации rad201G1 Drosophilamelanogasterустановлен вариант подобного регуляторного воздействия, связанный с эпигенетической регуляцией репарационных генов. Мутация rad201G1 является результатом нуклеотидных замен в перекрывающихся генах rad201 и Rad51С, а также инсерции ретротранспозона оpusв регуляторную область гена Rad51C. Эпигенетическое свойство рассматриваемой мутации обнаружено при исследовании ее влияния на репарацию ДР ДНК, создаваемых в геноме транспозициями мобильных Р-элементов. В нашей работе использовалась модель гена white, шестой экзон которого несет посадку неавтономного Р-элемента. При скрещивании самок такой линии с самцами, имеющими источник Р-транспозазы, у потомства вызываются транспозиции неавтономных Р-элементов с образованием ДР ДНК. В норме такие события не приводят к повышенной куколочной летальности и увеличению частоты конверсионных событий, которые в данной системе можно учитывать по частоте соматического мозаицизма. При введении одной дозы мутации rad201G1 в геном, содержащий неавтономные Р-элементы, она вызывает эпигенетические изменения в хромосомах половых клеток, ведущие к высокой частоте смертности потомков при активации Р-транспозиций в их соматических клетках. При температуре культивирования мух 25 оС почти тотальную смертность показывают как потомки, несущие мутацию rad201G1, так и несущие нормальную аллель rad201+. Данный эффект сопровождается повышенной частотой событий рекомбинационной репарации ДР ДНК путем конверсии в соматических клетках всего потомства. Установлено, что снижение температуры культивирования мух до 18оС вызывает полное восстановление выживаемости потомства, при этом частота конверсионных событий существенно увеличивается. В клетках полового ствола эпигенетический эффект мутации rad201G1 не регистрируется, что может быть связано как с тканеспецифичностью действия мутации, так и с неспособностью половых клеток с нарушениями репарации ДНК проходить через мейоз. Полученные данные обсуждаются с точки зрения вовлеченности мутации rad201G1 в эпигенетическую регуляцию репарации ДР ДНК и транспозиций неавтономных Р-элементов.