Введение к работе
Актуальность темы. Одна из важнейших характеристик геномов всех организмов - структурная изменчивость, являющаяся .результатом различных рекомбинационнчх процессов. На сегодняа-ний день наименее изученным из ргкомбинационных процессов является незаконная рекомбинация, которая обладает наибольшими потенциями для перестроек генетического материала, в лаборатории ^гомологической генетики Санкт-Петербургского Университета была создана экспериментальная система для изучения эукариоти-ческой незаконной рекомбинации коротких (9 и.о.) повторов при точном вырезании бактериального транспозона Тп5. Показано, что в генетический контроль этой рекомбинации вовлечены структурные гены всех трех решгакативїшх ДНК-полимераз. Таким образом, получено подтверждение гипотетического механизма возникновения делеций за счет проскальзывания и ошибочного спаривания при репликации. Этот механизм предполагает зависимость возникновения делеций от от структура делетируемой ДНК, в первую очередь от наличия длинных инвертированных повторов (ДИН).
Задачи работа. В задачу нашей работы входило сравнительное изучение ревертирования вставок бактериальных транспозонов тп5 и Тп9 и IS1 в дрожжевом гене LY52 в составе эписомной пла-змиды. Все три транспозона вызывают дупликацию 9 п.о. "хозяйской" ДНК на границах вставки. №5 имеет на концах ДИП (1535 п.о.); на концах Тп9 присутствуют длинные прямые повторы IS1 (768 п.о.); на концах IS1 есть только несовершенные короткие (23 п.о.) инвертированные повторы.
Научная новизна: Мы провели сравнительное изучение частот и генетического контроля частот вырезания различных инсерций
-г -
Тій, Тп9 и IS1 из дрожжевого гена LYS2.
Во-перзых, в результате нашей работы мы продемонстрировали явление точного вырезания бактериальных транспозонов Тп9 и IS1 у дрожжей,
Во-Еторкх, показали, что точное вырезание этих транспозо-нов, в отличие от вырезания Тп5, не подвержено влиянию мутации ролЗ (структурный ген полимеразы-дельта).
В-третьих, показали, что все три типа вставок могут ре-вертироЕать без вырезания транспозона. При этом реверсии Тп9 и IS1 сопровождаются структурными перестройками плазмиды, содер-кащой ген с инсерцисй, а реверсии некоторых вставок Тп5 происходят за счет супрессорных мутаций без нарушения структуры плазмиды.
Теоретическая и практическая ценность работы: Перечисленные закономерности и факты были обнаружены нами впервые. Они имеют большое значение для понимания генетического контроля незаконной рекомбинации коротких повторов, для совершенствования модельных экспериментальных систем, использувдих вставки бактериальных транспозонов у дрожжей. Супрессорные мутации, подавляющие вставки около б тысяч п.о. при полном сохранении структуры вставки, являются новым классом супрессоров и, возможно , их дальнейиее изучение приведет к обнаружению принципиально новых деталей процесса экспрессии генов.
Полученные нами результаты и выводы, следующие из работы, могут Сыть использованы в лабораториях, изучавдих структурную стабильность эукариотических геномов, молекулярные механизмы рекомбинации, а также при чтении курсов "Молекулярная генетика" и "Генетика микроорганизмов".
Апробация работы. По результатам работы сделаны сообщения на (5-м Международном специализированном симпозиуме по дрожжам (Рига, 1991 г.) и на семинаре Отдела генетики и кафедры генетики Санкт-Петербургского государственного университета.
Структура диссертации. Диссертация изложена на \~>Ч страницах, она включает Лорисунок, Ю таблиц, список литературы из по наименований. Работа состоит из введения, обзора литературных данных, материалов и методов исследований, обсуадения результатов и выводов.