BioScience Blog – Научный Биологический блог

Мобильные генетические элементы (МГЭ) играют важную роль в жизни эукариотических организмов. Они составляют значительную часть генома, формируя основную часть молчащей ДНК, их активные транспозиции являются одним из важных факторов индивидуальной изменчивости. Чаще всего в геномах эукариот содержатся ретротранспозоны с длинными концевыми повторами (ДКП-ретротранспозоны). По структуре они очень похожи на ретровирусы. Так как активные транспозиции вредны для клетки и организма (перемещаясь, МГЭ оказывают влияние на уровень экспрессии окружающих генов) и даже летальны, у них выработались механизмы, подавляющие перемещения МГЭ.

Объектом нашего внимания является ретротранспозон МДГ4. Особенностью группы, к которой отностится МДГ4, является наличие трех открытых рамок считывания и длинных концевых повторов, гомологичных таковым у ретровирусов. Перемещения МДГ4 осуществляются белком транспозазой, кодируемой второй рамкой считывания (pol). В ходе исследований путем инсерционного мутагенеза были получены две линии мух D.melanogaster:в одной МДГ4 активно перемещался (MS), а в другой (SS) транспозиции не обнаруживались. В дальнейшем было установлено, что геном-кандидатом на роль контроллера перемещений МДГ4 является ген DIP1, расположенный наиболее близко к инсерции.Очевидный путь определения функции DIP1 – его инактивация. Однако, DIP1 является геном домашнего хозяйства, поэтому подобная манипуляция с ним приведет к летальному эффекту. В качестве одного из альтернативных вариантов было выбрано сравнительное исследование структуры и функциональной активности DIP1 у десяти видов рода Drosophila, находящихся в разной степени филогенетического родства. На основании полученных данных удалось установить различия в экзон-интронном строении гена, которые могут влиять на экспрессию его альтернативных продуктов, и, как следствие, уровень транспозиций DIP1. Показано, что наиболее активно перемещения МГЭ происходят на эмбриональной стадии развития. Изучение экспрессии DIP1 на разных стадиях онтогенеза показало, что она неконстантна: выявлены дополнительные транскрипты, которые могут быть ответственны за подавление транспозиций.