Репликация днк: учебное пособие
Генетическая характеристика
жүктеу/скачать 2,57 Mb. Pdf көрінісі
|
|
9.6. Генетическая характеристика вовлеченных в гомологическую рекомбинацию белков-гомологов RecA Наши знания о белках, вовлеченных в процесс гомологической рекомбинации, бази- руются в первую очередь на изучении бактерий и бактериофагов, главным белком рекомби- нации которых является RecA. У эукариот есть несколько эволюционно консервативных гомологов RecA, способных катализировать обмен нитями ДНК. Один из гомологов – Rad51, экспрессируется во всех клетках, другой Dmc1 – только в мейотических. Оба эти белка способны к переносу нити и переключению спаривания, их свойства подобны, но не идентичны свойствам белка RecA. Эукариоты без Dmc1 имеют тяжелые дефекты мейотической рекомбинации. В соматиче- ских клетках позвоночных Rad51 необходим не только для митотической рекомбинации, но и для нормального клеточного роста. Многочисленные исследования показывают, что боль- шинство хромосомных аберраций являются результатом DSBs, появившихся при реплика- ции ДНК. Вопреки собственной универсальности, Rad51 не является необходимым для всех форм DSBs-индуцированной рекомбинации у дрожжей. Он необходим, как и Rad52, для про- цессов генной конверсии, происходящей с вовлечением двух гомологичных хромосом. Для других DSBs-индуцированных процессов он не столь необходим, например BIR может спо- койно протекать в его отсутствии, но не в отсутствии Rad52. Как внедрение нити и старт ДНК-репликации протекают в отсутствии Rad51, остается загадкой. Мутантный фенотип Rad51 сходен с мутантными фенотипами Rad54, Rad57 и Rad55. Таким образом, самым важным для рекомбинации у дрожжей S.cerevisea является белок Rad52, эволюционно крайне консервативный у эукариот. При его отсутствии у S.cerevisea не идет никаких рекомбинационных процессов. Но, может быть, существуют какие-то его пока неизвестные гомологи. Например, у S.pombe есть два его гомолога, и только нокаут по обоим является летальным – клетки остаются заблокированными в S-фазе. Гомолог Rad52 – Rad59 у дрожжей может вести несколько типов Rad51-независимой реком- бинации. Белки Rad57 и Rad55 у дрожжей имеют большую гомологию с Rad51. Их мутации выявляют рекомбинационные дефекты при низкой температуре, но этот дефект может быть скорректирован оверэкспрессией Rad51. Вероятно, эти белки могут служить факторами под- держки для Rad51 при загрузке на ДНК, как RecFOR у прокариот. В тоже время, у C.elegans вообще нет гомолога Rad52. У высших позвоночных напротив, Rad52 не столь важен, как Rad51. В клетках позво- ночных есть также большое количество белков с некоторой гомологией с Rad51 – Rad51B, Rad51C, XRCC2, XRCC3. Эти белки играют свою роль в репарации, вероятно, подобную таковой Rad57 и Rad55 у дрожжей. Rad54 является членом обширного Swi/Snf2 семейства хроматин-ремоделирующих белков. Он имеет некоторую геликазную активность, но его точ- ная роль в рекомбинации недостаточно ясна. Как и у дрожжей, у позвоночных его отсутствие приводит к повышенной радиочувствительности, вероятно в результате нарушения сродства к матрице. У дрожжей есть его гомолог Tid1 (Rdh54), влияющий на рекомбинацию между гомологичными хромосомами и не влияющий на таковую сестринских хроматид, что вызы- вает некоторые ассоциации с ролью Dmc1 в мейозе. Для рекомбинации двойной мутант по этим гомологам столь же тяжел, как мутант по Rad52. |