Репликация днк: учебное пособие
жүктеу/скачать 2,57 Mb. Pdf көрінісі
|
|
9.4. Генная конверсия К настоящему времени предложено несколько различных моделей репарации DSBs. Долгое время наиболее популярной была модель, предложенная Шостаком. Она предпола- гает внедрение в матрицу двух 3’– концов (по одному от каждой стороны разрыва) и образо- вание двух структур Холлидея, разрешение которых может идти как по кроссоверному, так и по некроссоверному типу. По этой модели вновь синтезированная ДНК присутствует и в донорной и в реципиентной ДНК, то есть является «полуконсервативной». Этот механизм, впрочем, не нашел своего экспериментального подтверждения. Во-первых, оказалось, что кроссоверные обмены при репарации DSBs крайне редки, что свидетельствует о том, что Холлидеевские структуры в этом случае разрешаются преимущественно без обмена нитей, или просто крайне редки, или даже вовсе не формируются. Во-вторых, появляющаяся в результате неполного спаривания донорной и реципиентной ДНК гетеродуплексная ДНК (то есть отличающаяся по последовательности в образующих ее нитях), редко обнаружива- ется у донора, но часто – у реципиента. Этого не могло бы быть при обычной (по модели Шостака) расчистке разрыва с последующим спариванием нитей ДНК и синтезом, которая предполагает выравнивание последовательностей и отсутствие гетеродуплексности у реци- пиента. В-третьих, если зона рекомбинации содержит ДНК-повторы, то более 50 % участ- ков генной конверсии содержат их измененное (увеличенное или уменьшенное) количество копий, причем все эти изменения затрагивают реципиентную ДНК. Исходя из этих противо- речий, было предложено несколько новых моделей репаративной рекомбинации, получив- ших общее название зависимого от синтеза ДНК отжига нитей (synthesis-dependent strand annealing, SDSA). На рис. 39 для сравнения приведены модели Шостака и модели зависи- мого от синтеза ДНК отжига нитей. Рис. 39. Модель Шостака (слева) и модель зависимого от синтеза ДНК отжига нитей (справа). И. М. Спивак. «Репликация ДНК: учебное пособие» 125 Впрочем, нужно понимать, что SDSA может осуществляться и по модели Шостака – две полуконсервативные отреплицированные нити могут открутиться от их доноров и вза- имно отжечься. В этом случае вся новосинтезированная ДНК оказывается у реципиента, а Холлидеевские структуры разрушаются за ненадобностью. Это хорошо согласуется с тем, что измененное число повторов встречается только в реципиентной ДНК. Одновременно было высказано предположение, что новосинтезированная нить про- должает наращиваться за счет передвижения небольшого «пузырька» репликации, вроде того, что наблюдается при исследовании репликации «in vitro». Обычно вновь синтезиро- ванная нить спаривается со вторым концом DSB, но было показано, что этот второй конец сам может формировать «пузырек» репликации, и таким образом приводить к появлению Холлидеевской структуры, разрешающейся путем кроссинговера. Количество кроссовер- ных событий зависит от того, как часто формируются эти альтернативные структуры. |