Рухливі генетичні елементи

Рухливі генетичні елементи виявлені в складі бактеріального генома як в бактеріальної хромосомі, так і в плазмідах. До рухомих генетичним елементів відносяться вставні послідовності і транспозони.

Вставні (інсерційні) послідовності – IS-елементи (від англ. Insertion sequences) – це ділянки ДНК, здатні як ціле переміщатися з однієї ділянки реплікону в інший, а також між РЕПЛІКОН. IS-елементи мають розміри 1000 н. п. і містять лише ті гени, які необхідні для їх власного переміщення – транспозиції: ген, що кодує фермент транспозази, що забезпечує процес виключення IS-елемента з ДНК і його інтеграцію в новий локус, і ген, що детермінують синтез репрессора, який регулює весь процес переміщення. Ці гени по флангах оточені інвертованими повторами, які служать сайтами рекомбінації, що супроводжує переміщення Інтернейрони послідовності за участю транспозіціонних ферментів, зокрема транспозази.

Інвертовані повтори дізнається фермент транспозази (рис. 5.1), яка здійснює одноцепочечниє розриви ланцюгів ДНК, розташованих по обидві сторони від рухомого елемента. Оригінальна копія IS-елемента залишається на колишньому місці, а її реплицироваться дублікат переміщається на нову ділянку.

Переміщення рухомих генетичних елементів прийнято називати репликативной або незаконної рекомбинацией. Однак, на відміну від бактеріальної хромосоми і плазмід, рухливі генетичні елементи не є самостійними РЕПЛІКОН, так як їх реплікація – складовий елемент реплікації ДНК реплікону, у складі якого вони знаходяться.

IS-елементи розрізняються за розміром, типом і кількістю інвертованих повторів.

Транспозони – це сегменти ДНК, що володіють тими ж властивостями, що і IS-елементи, але мають у своєму складі структурні гени, тобто гени, що забезпечують синтез молекул, що володіють специфічним біологічним властивістю, наприклад токсичністю, або забезпечують стійкість до антибіотиків.

Переміщення рухомих генетичних елементів по РЕПЛІКОН або між РЕПЛІКОН викликає:

– інактивацію генів тих ділянок ДНК, куди вони, перемістившись, вбудовуються;

– утворення пошкоджень генетичного матеріалу;

– злиття репліконов, тобто вбудовування плазміди в хромосому;

– поширення генів в популяції бактерій, що може призводити до зміни біологічних властивостей популяції, зміні збудників інфекційних захворювань, а також сприяє еволюційним процесам серед мікробів.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Рухливі генетичні елементи