3968

МОБІЛЬНІ ГЕНЕТИЧНІ ЕЛЕМЕНТИ ГЕНОМУ ЛЮДИНИ: СТРУКТУРА, РОЗПОДІЛ І ФУНКЦІОНАЛЬНА РОЛЬ

Научная статья

Биология и генетика

Наведено дані про мобільні генетичні елементи (МГЕ) людини, на частку яких припадає майже 45% геному. Поряд із класифікацією і локалізацією МГЕ особливу увагу приділено їхній ролі у функціонуванні геному, зокрема участі у рекомбінаційних процесах, регуляції ак тивності генів та в утворенні нових генів.

Украинкский

2012-11-10

377.25 KB

17 чел.

Обзорные статьи

УДК 575.21 + 577.2

О.В. ПІДПАЛА, А.П. ЯЦИШИНА, Л.Л. ЛУКАШ

Інститут молекулярної біології та генетики НАН України

Україна, 03680, Київ, вул. Акад. Заболотного, 150

E mail: specrada@imbg.org.ua

МОБІЛЬНІ ГЕНЕТИЧНІ ЕЛЕМЕНТИ

ГЕНОМУ ЛЮДИНИ: СТРУКТУРА,

РОЗПОДІЛ І ФУНКЦІОНАЛЬНА РОЛЬ

Вступ

Мобільні генетичні елементи (МГЕ), або

транспозони, – це нуклеотидні послідовності,

які можуть змінювати свою локалізацію у гено

мі [1]. Відкриті вони Барбарою МакКлінток у

40 х роках минулого століття на кукурудзі [2].

Відтоді їх знайдено в геномах різних організ

мів [3]. Вони здебільшого становлять значну

частину ДНК еукаріотів [4–10], зокрема, май

же 45 % геному людини [11] (рис. 1). За різними

підрахунками це від 3 до 4 млн окремих копій

транспозонів. Значна частина унікальної ДНК

також походить від древніх копій МГЕ, але вони

мутували і вже не розпізнаються як транспозо

ни [12]. Геном людини містить не лише власні

МГЕ або їхні фрагменти. Є дані про наявність

В2 елементів миші [13], а також фрагментів

еукаріотних ретроелементів та бактеріальних

IS елементів у складі мтДНК та мітохондрі

альноподібних послідовностей у ядерній ДНК

[14]. Очевидно, частка МГЕ у геномі людини

більша, ніж прийнято вважати дотепер.

Класифікація і структура МГЕ

Наведено дані про мобільні генетичні елементи

(МГЕ) людини, на частку яких припадає майже 45 % ге

ному. Поряд із класифікацією і локалізацією МГЕ особ

ливу увагу приділено їхній ролі у функціонуванні геному,

зокрема участі у рекомбінаційних процесах, регуляції ак

тивності генів та в утворенні нових генів.

© О.В. ПІДПАЛА, А.П. ЯЦИШИНА, Л.Л. ЛУКАШ, 2008

ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 6

Мобільні елементи відрізняються структу

рою і особливостями транспозиції, що дозволи

ло поділити їх на дві групи – ДНК транспозо

ни і ретроелементи (рис. 2). ДНК транспозони

переміщуються по геному у вигляді ДНК ових

копій із використанням різних механізмів.

Ретроелементи розмножуються за допомогою

своїх РНК ових копій, використовуючи для

цього зворотну транскриптазу. Ретроелементи

поділяють на три класи: LINE (Long Interspersed

Nuclear Elements), або довгі дисперговані пов

тори; SINE (Short Interspersed Nuclear Elements),

чи короткі дисперговані повтори; LTR (retro

virus like elements with Long Terminal Repeats),

або ретровірусоподібні елементи, до яких на

лежать і ендогенні ретровіруси [9, 10, 15].

LINE елементи (довжина 3,5–8 тис.п.н.)

широко розповсюджені у геномах еукаріотів

(за винятком Saccharomyces cerevisiae). Вони

кодують два білки – ДНК зв’язувальний білок

р40, який, можливо, прискорює асоціацію РНК

інтермедіата транспозиції та ДНК мішені ін

теграції [16], і білок, який має ендонуклеазну

та зворотнотранскриптазну активність. На 3'

кінці LINE елементи містять полі(А) ділянки,

які відіграють важливу роль у інтеграції до но

вих геномних локусів [17, 18]. Транскрипція

здійснюється клітинною РНК полімеразою ІІ

69


О.В. Підпала, А.П. Яцишина, Л.Л. Лукаш

із внутрішнього промотора [19]. У геномі люди

ни знайдено три родини LINE послідовностей,

на частку яких припадає близько 21 % ядерної

ДНК [11]. Тільки LINE 1 елементи є активни

ми, до того ж лише близько 100 послідовнос

тей [20], оскільки переважна більшість елемен

тів делетована із 5' кінця [21]. Усіченість 5'

кінців LINE елементів пояснюють абортивною

зворотною транскрипцією, під час якої зворот

на транскриптаза (ревертаза) відділяється від

матриці РНК, не встигнувши здійснити синтез

повної копії кДНК. Вдалося локалізувати 82

повнорозмірні послідовності LINE1 елементів

[20]. Найбільше їх на хромосомах 1, 7 і Х, не

виявлено на хромосомах 19 і 21.

Елементи родини LINE 2 мають на 3' кін

ці 50 п.н., гомологічних MIR повторам, і ко

дують продукт, який на 59 % схожий з ревер

тазою LINE подібного елемента риби їжака

(pufferfish) [22, 23]. LINE 3 елементи склада

ються із фрагментів древніх підродин LINE

повторів і кодують білковий продукт, який на

66 % подібний до зворотної транскриптази че

репахи [24].

Виявлено значну гомологію LINE елементів

із ретроінтронами бактерій і органел або інтро

нами групи II і зворотною транскриптазою те

ломераз [25]. Вважають, що LINE елементи є

найдревнішим класом ретротранспозонів, і,

можливо, перші LTR елементи виникли внаслі

док набуття LINE елементом LTR повторів [26].

SINE елементи (довжина 50–700 п.н.) є па

сивними транспозонами, оскільки не кодують

ніяких білків. Вони мають внутрішній промо

тор для РНК полімерази ІІІ і полі(А) послідов

ність на 3' кінці [27]. Для транспозиції SINE

елементи використовують зворотну транс

криптазу LINE 1 елемента [28, 29]. Геном лю

дини містить три родини SINE елементів, які

становлять близько 13 % ядерної ДНК [11].

MIR повтори (Mammalian wide Interspersed

Repeat) присутні у геномах ссавців, а також ін

ших хребетних [30]. Вони є класичними тРНК

подібними SINE елементами і складаються із

конcервативної частини, яка, в свою чергу, має

тРНК подібну ділянку і центральний коровий

домен та варіабельну частину, яка виявляє го

мологію із 3' кінцями різних LINE повторів

(для MIR – це LINE 2, для MIR3 – LINE 3)

[23, 31, 32]. Порівняння тРНК подібних SINE

повторів із геномів рептилій, птахів, риб і без

хребетних виявило схожість їхніх корових до

менів. Це дозволило розглядати еволюцію МIR

повторів ссавців від предкових CORE SINE

повторів [30]. За даними Mir Database послідов

ності, гомологічні MIR повторам, виявлено у

рослин, бактерій і навіть у вірусів (htt:// mir.

parallel.ru).

Рис. 1. Частка МГЕ у геномі еукаріотів: по вертикалі – організм, по горизонталі – кількість МГЕ, %

70

ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 6


Мобільні генетичні елементи геному людини: структура, розподіл і функціональна роль

Рис. 2. Класифікація МГЕ геному людини

Alu повтори (довжина близько 300 п.н.) най

чисельніші із SINE елементів у геномі людини.

Назву вони одержали від AluI рестриктази, для

якої більшість із повторів мають внутрішній

сайт пізнавання. Alu повтор є димером, який

складається із двох гомологічних, але не іден

тичних мономерів, з’єднаних А багатою ділян

кою. На 3' кінці також знаходиться полі(А)

послідовність [33]. Обидва мономери мають

загальну предкову нуклеотидну послідовність,

яка гомологічна 7SL РНК – низькомолекуляр

ній РНК, яка бере участь у внутрішньоклітин

ному транспорті [34]. Мономерному варіанту

Alu повтора у гризунів відповідає В1 елемент

[35]. Донедавна вважали, що Alu повтори зу

стрічаються тільки у приматів [36]. Їх поділя

ють на три родини – молоді (Y), середні (S) і

древні (J) та на 14 основних підродин, які від

різняються еволюційним віком [12, 37, 38]. Alu

повтори містять значну кількість точкових му

тацій, спектр яких характерний для певної під

родини. Такі мутації називаються «діагностич

ними». Для Alu повторів древніх підродин

характерна значна гетерогенність, деградація

обох фланкуючих послідовностей і полі(А) ді

ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 6

лянок [39]. Структура Alu підродин, а також

структура членів окремих підродин консерва

тивна. Alu повтори гомологічні одне одному,

проте відмінності можуть сягати до 24 % [12].

Незважаючи на численні відмінності первинної

структури, всі члени Alu родини зберігають ха

рактерну тРНК подібну вторинну структуру

[40]. Ця особливість Alu повторів може мати

важливе значення у регуляції різних генетич

них процесів [41].

У геномі людини є повтори, специфічні

тільки для Homo sapiens – Yc1, Ya5a2, Yb9 (їхня

кількість близько 1000). Деякі члени Alu під

родини інтегрували до геному людини недав

но і можуть існувати в одній популяції, в сім’ї

або у однієї людини [42].

При дослідженні некодуючих ділянок гено

му виявлено, що деякі з них походять від древ

ньої родини SINE елементів. Оскільки вони

присутні як у геномах ссавців, так і у птахів, їх

названо AmnSINE (Amniota) елементами [43].

Ці елементи є химерними структурами. Вони

мають 5S pРНК подібну ділянку і ділянку, го

мологічну до тРНК подібних SINE елементів.

Крім того, у них є Deu домен, який консерва

71


О.В. Підпала, А.П. Яцишина, Л.Л. Лукаш

тивний для SINE елементів вторинноротих

(група тварин, яка охоплює голкошкірих, на

півхордових і хордових). Оскільки SINE еле

менти є здебільшого видо або родоспецифіч

ними, це дало підставу говорити про утворення

SINE елементів de novo. Проте механізм цього

процесу досі невідомий.

Близько 8 % геному людини припадає на

LTR елементи [11]. Вони найрізноманітніші

серед МГЕ людини. До складу LTR елементів

входять у зміненому вигляді три основні

структурні ретровірусні гени. Ген gag кодує

«серцевину» вірусу, ген pol кодує, серед інших

білків, зворотну транскриптазу і ген env –

компоненти оболонки вірусу. З обох боків ві

русні гени обрамлені довгими кінцевими по

вторами або LTR повторами, основна функція

яких – забезпечення ефективної транскрипції

ретровірусу. Типовий LTR повтор має увесь

комплекс регуляторних елементів: промотор,

енхансер, сигнал поліаденілування [44, 45].

Крім того, деякі LTR повтори містять елементи

відгуку (response elements, RE) або елементи

реагування на сигнали, які надходять до клі

тини ззовні, наприклад на гормони, а також

мають різноманітні сайти зв’язування транс

крипційних факторів [46]. Нуклеотидні послі

довності LTR повторів унікальні для кожної із

родини LTR елементів. Близько 75 % LTR еле

ментів існують у кластерах інших ретроеле

ментів [44]. Більшість, а саме 85 % послідов

ностей LTR елементів, які збереглись у геномі

людини, містять тільки довгі кінцеві повтори.

Їх називають соло LTR, а проміжні повтори

втрачені, очевидно, внаслідок гомологічної

рекомбінації між фланкуючими LTR повтора

ми [47]. Повнорозмірний ендогенний прові

рус HERV K знайдено в 9 му інтроні гена С4А

і деяких генів С4В людини та вищих приматів

[48]. Ендогенні ретровіруси – релікти древніх

інфекцій, проте жоден із ендогенних ретрові

русів не може формувати інфекційні часточки.

Є дані, що деякі ендогенні ретровіруси ще й до

сі зберігають інфекційність. Спонтанно при по

ділі клітин вони можуть об’єднуватись фраг

ментами і формувати життєздатні віруси [45].

У мавп набагато меньше ендогенних вірусів

або їх взагалі немає. Це дало підставу вислови

ти думку про можливу участь LTR елементів

у дивергенції ліній людини і шимпанзе [44].

72

MaLR (Mammalian apparent LTR retrotrans

poson) елементи, які також входять до класу

LTR елементів, за структурою подібні до рет

ровірусів, проте їхній продукт не нагадує рет

ровірусні білки [49].

Від LTR ендогенного ретровірусу людини

HERV K походять ретроелементи типу SINE

R [50]. Вони мають особливості, характерні

для елементів класу SINE, зокрема, у них від

сутні кінцеві чи інвертовані повтори, мають

полі(А) послідовність на 3' кінці і не кодують

білки. Таких ретроелементів у геномі людини

виявлено від 4 до 5 тисяч. SINE R елементи

разом із Alu повторами і тандемними повтора

ми входять до складу складних ретроелементів

SVA (SVA = SINE R + VNTR + Alu) [51]. У ге

номі людини ідентифіковано близько 3 тисяч

SVA елементів. Вони наймолодші ретроеле

менти у приматів [52].

На частку ДНК транспозонів у геномі лю

дини припадає близько 3 % ядерної ДНК [11].

ДНК транспозони кодують транспозазу і на

кінцях мають інвертовані та короткі прямі пов

тори, які утворюються при інтеграції транспозо

ну до сайту мішені. Останнім часом у геномах

еукаріотів знайдено ще кілька типів ДНК

транспозонів – Helitron, Merlin/IS1016 і Polinton

[53–55]. Елементи класу Helitron, або їх ще на

зивають елементи із реплікацією за типом кіль

ця, що котиться, не мають звичайних структур

них ознак МГЕ [53]. Зокрема, у них відсутні

кінцеві повтори. За механізмом транспозиції

вони нагадують бактеріальний інсерційний

елемент IS91 і гемінівіруси. Припускають, що

такі елементи дали початок рослинним вірусам.

Кілька нових родин ДНК транспозонів було

ідентифіковано у широкого кола тварин від

нематод до людини [54]. Ці елементи кодують

транспозазу, яка подібна до транспозази бак

теріальних інсерційних послідовностей IS1016.

Також спільними рисами нових еукаріотних і

бактеріальних інсерційних елементів IS1061 є

схожість у кінцевих інвертованих повторах і

величині дуплікації сайта мішені. У геномі лю

дини виявлено близько 30 таких послідовнос

тей. Polinton є найскладнішим класом ДНК

транспозонів у еукаріотів. Елементи мають

довжину 15–20 тис.п.н. і кодують до 10 різних

білків, зокрема ДНК полімеразу B, ретровіру

соподібну інтегразу і аденовірусоподібну про

ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 6


Мобільні генетичні елементи геному людини: структура, розподіл і функціональна роль

теазу [55]. Припускають, що, можливо, Polintons

походять від лінійних плазмід, а древні Polin

tons, у свою чергу, дали початок аденовірусам.

Хромосомна і генна локалізація МГЕ

МГЕ присутні на всіх хромосомах людини

[56–79]. Найбільше їх у статевих хромосомах,

а серед аутосом – у хромосомі 19 (рис. 3, а).

Різні класи МГЕ розподілені на хромосомах

по різному, зокрема, на хромосомі 19 перева

жають SINE елементи (Alu повтори) [74]. Х

хромосома на 1/3 складається із LINE елемен

тів (LINE 1) [78], а Y хромосома збагачена

ендогенними ретровірусами, особливо ERV I і

ERV II і AluYa – повторами [79–81]. Інші

МГЕ, такі як ДНК транспозони, LINE 2 еле

менти чи MIR повтори, розподілені на різних

хромосомах рівномірно [80, 82]. Що стосуєть

ся розподілу МГЕ вздовж хромосом (рис. 3, б),

то простежується пряма залежність між роз

поділом Alu повторів і густиною генів [82, 83].

Ці елементи переважають у еухроматинових

ділянках хромосом [84, 85]. Деякі автори про

стежують таку ж залежність і для LTR елемен

тів [44], тоді як гетерохроматинові ділянки

збагачені LINE елементами [84, 85]. Є дані,

що LINE 1 елементи присутні у центромер

них і прицентромерних ділянках хромосом

людини і, можливо, беруть участь у забезпе

ченні правильної сегрегації хромосом [86].

МГЕ мають тенденцію інтегрувати до не

кодуючих ділянок геному (таких як інтрони,

фланковані ділянки генів та у міжгенні ділян

ки) [87]. В середньому в інтронах МГЕ станов

Рис. 3. Хромосомна локалізація мобільних гене

тичних елементів: а – частка МГЕ (по вертика

лі, %) на хромосомах людини (по горизонталі);

б – розподіл МГЕ вздовж хромосоми

ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 6

73


О.В. Підпала, А.П. Яцишина, Л.Л. Лукаш

Рис. 4. МГЕ у кодуючих послідовностях генів (право

руч зазначено, які саме МГЕ входять до кодуючої по

слідовності відповідних генів)

лять близько 90 %, в екзонах на їхню частку

припадає трохи більше 10 %, зокрема близько

4 % на кодуючі білок ділянки генів [88]. У ко

дуючих ділянках переважають SINE елементи.

На рис. 4 наведено кілька прикладів, коли

МГЕ становлять понад 80 % кодуючої послі

довності [89]. Зокрема, кодуюча послідовність

гена HHCM, продукт якого ідентифіковано у

клітинах гепатокарциноми, на 89,9 % склада

ється із трьох 5' кінців LINE 1 послідовнос

тей. Ген BNIP3 кодує білок, який задіяний у

контролі апоптозу, 97 % його кодуючої послі

довності належить мозаїчному ендогенному

ретровірусу людини, фрагменти якого об’єд

нуються після сплайсингу. Кодуюча послідов

ність гена GTF21RD2, який кодує транскрип

ційний фактор, на 97,7 % перекривається із

фрагментами ДНК транспозону Charliе. Клас

тером із п’яти різних Alu повторів на 99,6 % є

кодуюча послідовність гена AD7C, продукт

якого експресується у нейронах і надекспресу

ється у мозку людей із захворюванням Альц

геймера. Ген SYNCYTIN є частиною ендоген

ного ретровірусу людини HERV, у якого

інактивовані gag і pol вірусні гени, але зберігся

змінений ген env. Він експресується у плацен

ті і задіяний в утворенні синцитію [90, 91].

До 20 % генів містять МГЕ у нетрансльова

них ділянках мРНК, де вони можуть впливати

на регуляцію генної експресії [92, 93], зокрема

МГЕ у 5' UTR впливають на ініціацію транс

ляції. Наприклад, ген онкосупресор BRCA1,

який модулює активність багатьох факторів

транскрипції і бере участь у репарації ДНК,

має два промотори. Транскрипти, які утворю

ються із цих промоторів, відрізняються лідер

ною послідовністю і характером експресії.

Ізоформа із короткою 5' UTR експресується у

74

клітинах раку молочної залози і нормальних

клітинах, тоді як ізоформа із довшою 5' UTR

експресується лише у трансформованих клі

тинах. Остання мРНК транслюється менш

ефективно, що пов’язують із присутністю Alu

повтору у лідерній послідовності цього транс

крипту. Alu повтор утворює стабільну вторинну

структуру, яка частково перешкоджає ініціації

трансляції. Наслідком дерегуляції транскрипції ге

на BRCA1 у трансформованих клітинах є змен

шення рівня нормального білка, що призво

дить до генетичної нестабільності [94]. МГЕ у

3' UTR можуть бути мішенями для мікроРНК

[95] або джерелом регуляторних послідовнос

тей, які впливають на стабільність мРНК [96,

97], наприклад ARE елементи [96].

У промоторних ділянках генів МГЕ виявле

но за різними даними (залежно від довжини

проаналізованих послідовностей) від 24 до

83 % [92, 98]. Кількість МГЕ зростає у міру

віддаленості від старту транскрипції. Тут також

переважають SINE елементи. Показано, що

Alu повторами збагачені 5' фланковані ділянки

генів, які причетні до біосинтезу білка, на від

міну від генів розвитку центральної нервової

системи, розвитку скелету і органогенезу, що

містять меншу кількість Alu повторів [99].

Роль МГЕ у функціонуванні геному

За останні роки не тільки для LTR елемен

тів, які називають «пакетами регуляторної ін

формації» [100], але і для інших МГЕ було по

казано наявність у їхній структурі чисельних

регуляторних послідовностей. Наприклад, у

Alu повторах ідентифіковано функціональні

сайти зв’язування для рецепторів ретиноїдної

кислоти [101, 102] і гормоно акцепторні еле

менти [103, 104]. Цікаво, що в Alu повторах

також виявлено сайти зв’язування транскрип

ційних факторів, які задіяні у гемопоезі, Т клі

тинній диференціації і при розвитку різних ор

ганів (очі, зуби, серце, легені, мозок) [99], що

є ще одним доказом на користь участі Alu по

вторів в онтогенезі.

МГЕ можуть не лише впливати на регуляцію

генів, але й еволюціонувати у нові гени. Так,

серед генів людини щонайменше 47 походять

від МГЕ, переважно від ДНК транспозонів

[11]. Це такі гени, як RAG1 і RAG2, продукти

яких комбінують гени імуноглобулінів при до

ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 6


Мобільні генетичні елементи геному людини: структура, розподіл і функціональна роль

Рис. 5. Alu повтори і підтримання загальної архітектури

хромосом: а – димерна структура Alu повтору; б – каркас

на роль Alu повторів; в – «Alu» код

зріванні лімфоцитів. Також від ДНК транспо

зону бере свій початок ген основного центро

мерно зв’язувального білка CENP B. Від рет

роелементів походять гени ВС200, теломерази

уже згадуваного синситину. І цей перелік

збільшується, зокрема ген PEG10, який, як вва

жають, відіграв важливу роль у виникненні

плацентарних ссавців, за своєю структурою по

дібний до ретротранспозону Sushi ichi, що на

лежить до родини LTR елементів (Ty3/gypsy

LTR) [105, 106]. Крім гена PEG10, у геномі лю

дини останнім часом ідентифіковано ще 10 нео

генів, які називають Mart генами, що походять

від гена gag ретроелемента Sushi ichi [107, 108].

Уявлення про МГЕ як про «егоїстичну» ДНК

[109–112], яке панувало понад 20 років, посту

пається місцем уявленню про них, як про «ге

номний скарб» [113–115]. Їх вважають архітек

торами геному [26], оскільки вони «перетасо

вують» екзони [116], беруть участь в утворенні

псевдогенів [117, 118], химерних ретрогенів

[119, 120] та сегментних дуплікаціях [121] і є

одними із основних інструментів природної

генної інженерії.

Висока насиченість геному МГЕ створює

широкі можливості для рекомбінаційних про

цесів [1, 3, 26]. Так, рекомбінація між гомоло

гічними мобільними елементами на одній

ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 6

хромосомі залежно від напрямку транспозонів

може призводити або до делецій чи дуплікацій,

або до інверсій. При рекомбінації між двома

мобільними елементами, які розташовані на

різних хромосомах, можуть виникати трансло

кації. На сьогодні нараховують понад 50 захво

рювань людини, які можуть бути спричинені

МГЕ [122–124]. Серед них – нейрофіброма

тоз, хвороба Тея Сакса, рак грудей, саркома

Юінга, гемофілія. Мутації, спричинені МГЕ,

можуть виникати як у статевих, так і соматич

них клітинах [125]. Утворення філадельфійської

хромосоми при хронічному мієлоїдному лей

козі може бути прикладом реципрокної транс

локації, опосередкованої Alu повторами [126].

МГЕ є не лише «гарячими точками» реком

бінації, але і місцями фрагментації чи ламкос

ті хромосом [127] та переважної інтеграції віру

сів [128]. Гени, які розташовані у ламких

ділянках, часто містять підвищену кількість

LINE та LTR елементів. Кінці багатьох деле

цій, які формуються у ракових клітинах, лока

лізуються недалеко від LINE 1 елементів, то

му припускають, що ці елементи сприяють

репарації розривів ламких ділянок шляхом ре

комбінації між гомологічними копіями [127].

У ламкі ділянки часто відбувається інтеграція

вірусної ДНК. Наприклад, віруси папіломи 16

75


О.В. Підпала, А.П. Яцишина, Л.Л. Лукаш

Рис. 6. МГЕ – рухливі касети функціональних сайтів чи

елементів управління

і 18, які виявляють у хворих із карциномою

шийки матки, переважно інтегрують у ламкі

ділянки хромосом [129–131].

Як правило, МГЕ знаходяться у геномі в не

активному стані. Це є наслідком мутування і

перетворення їх у дефектні копії [11, 26, 132].

Існують й інші механізми пригнічення актив

ності МГЕ (серед яких РНК інтерференція,

метилування і сайленсинг) [133, 134]. Разом із

тим збільшити швидкість транспозицій можуть,

зокрема, стресові умови зовнішнього середо

вища [1, 2, 135].

Збільшення або зменшення кількості копій

МГЕ змінює розмір геному і може впливати

на його збалансованість.

У геномі людини Alu повтори можуть бути

у двох орієнтаціях, прямій і зворотній, які

умовно позначені як (+) і (–). Аналізуючи

розподіл Alu повторів у різних орієнтаціях, на

хромосомах 21 і 22 виявлено, що кількість Alu

повторів у прямій орієнтації (+) збігається

із кількістю Alu повторів у зворотній орієнта

ції (–) вздовж кожної із цих хромосом (рис. 5,

б). Можливо, Alu повтори виконують каркас

ну роль і підтримують загальну архітектуру хро

мосом [82]. Крім того, у геномі людини знахо

дяться не лише канонічні димерні Alu повтори

(LR) (рис. 5, а), але і мономерні (L, R), різні

димерні (LL, RR, RL, LR), тримерні (RLL,

LRL, LLR, RRL, RLR, LRR, LLL, RRR) і тет

рамерні форми (LLRR, RRLL, LRLR, RLRL)

(рис. 5, в). Використовуючи різну комбінацію

мономерів у прямій і зворотній орієнтації,

76

Alu повтори можуть створювати унікальний

малюнок вздовж хромосомної ДНК. Цей ма

люнок може бути кодовим записом, який ви

значає порядок розгортання генетичної ін

формації у часі [41].

Це далеко не повний перелік процесів, у

яких задіяні МГЕ людини. Але все ж із такого

розмаїття функцій МГЕ можна виділити основ

ні: це участь у рекомбінаційних процесах та

регуляції активності генів. Яким чином визна

чаються напрямки функціонування МГЕ? За

пропоновано концепцію, яка в загальних ри

сах відповідає на це питання. Оскільки МГЕ

містять різноманітні мотиви функціональних

сайтів, що вказує на потенційні можливості, їх

пропонують розглядати як «рухливі касети

функціональних сайтів» чи «рухливі касети

елементів управління» [136, 137] (рис. 6). Ма

ючи у своїй структурі мотиви енхансерів і сай

ленсерів, МГЕ можуть впливати на активність

сусідніх генів. Через сайти рецепції зовнішніх

сигналів вони можуть індукувати транскрипцію

і транспозицію. Через тканиноспецифічні і

гормоночутливі сайти вони можуть бути залу

чені в онтогенетичне управління і диференці

ювання, а через сайти рекомбінації МГЕ мо

жуть стати «гарячими точками» рекомбінацій і

хромосомних перебудов. Переміщуючись у ге

номі, а також захоплюючи інші елементи управ

ління, вони можуть змінювати підпорядкуван

ня і експресію генів.

Таким чином, МГЕ можуть бути посеред

никами між зовнішнім середовищем і геномом.

Це перегукується із думкою Барбари МакКлін

ток про те, що при стресових ситуаціях геном

сам себе реконструює за допомогою МГЕ [2].

Підсумовуючи, можна зазначити, що вплив

МГЕ на функціонування геному людини ве

личезний і виявляється як на хромосомному

рівні, так і на рівні роботи окремих генів.

O.V. Pidpala, A.P. Yatsishina, L.L. Lukash

HUMAN MOBILE GENETIC ELEMENTS:

STRUCTURE, DISTRIBUTION

AND FUNCTIONAL ROLE

Data concerning human mobile genetic elements

which make up 45 % of the genome are reviewed. Much

attention is focused on their role in genome functioning,

such as recombination, regulation of gene expression and

neogenes besides classification and distribution.

ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 6


Мобільні генетичні елементи геному людини: структура, розподіл і функціональна роль

Е.В. Пидпала, Я.П. Яцышина, Л.Л. Лукаш

МОБИЛЬНЫЕ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА: СТРУКТУРА,

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РОЛЬ

Представлены данные о мобильных генетических

элементах (МГЭ) человека, доля которых составляет

около 45 % генома. Кроме классификации и локали

зации МГЭ, особое внимание уделено их роли в фун

кционировании генома, а именно участии в рекомби

национных процессах, регуляции активности генов и

в образовании новых генов.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Хесин Р.Б. Непостоянство генома. – М.: Наука,

1984. – 472 с.

2. McClintock B. Controlling elements and the gene //

Cold Spring Harb. Symp. Quant. Biol. – 1956. – № 21. –

P. 197–216.

3. Mobile DNA / Eds D.E. Berg, M.M. Howe. – Washing

tone : Amer. Soc. Microbiol. publ., 1989. – 972 p.

4. Wood V., Gwilliam R., Rajandream M.A., Lyne M. et al.

The genome sequence of Schizosaccharomyces pombe. –

Nature. – 2002. – 415, № 6874. – P. 871–880.

5. Arabidopsis Genome Initiative. Analysis of the genome

sequence of the flowering plant Arabidopsis thaliana //

Nature. – 2000. – 408, № 6814. – P. 796–815.

6. Celniker S.E., Rubin G.M. The Drosophila melanogaster

genome // Annu. Rev. Genom. Hum. Genet. – 2003. –

4. – P. 89–117.

7. Mouse Genome Sequencing Consortium : Initial seque

nce and comparative analysis of the mouse genome //

Nature. – 2002. – 420, № 6915. – P. 520–562.

8. Rat Genome Sequencing Project Consortium : Genome

sequence of the Broun Norvey rat yields insights into

mammalian evolution // Nature. – 2004. – 428,

№ 6982. – P. 493–521.

9. Wessler S.R. Transposable elements and the evolution

of gene expression // Symp. Soc. Exp. Biol. – 1998. –

51. – P. 115–122.

10. Kidwell M.G., Lisch D. Transposable elements as

sources of variation in animals and plants // Proc. Nat.

Acad. Sci. USA. – 1997. – 94, № 15. – P. 7704–7711.

11. International Human Genome Sequencing Consortium :

Initial sequencing and analysis of the human genome //

Nature. – 2001. – 409, № 6822. – P. 860–921.

12. Batzer M.A., Deininger P.L. Alu repeats and human

genomic diversity // Nature Rev. Genet. – 2002. – 67,

№ 3. – P. 370–379.

13. Mayorov V.I., Rogozin I.B., Elisaphenko E.A., Adki

son L.R. B2 elements present in the human genome //

Mamm. Genome. – 2000. – 11, № 2. – P. 177–179.

14. Підпала О.В., Яцишина А.П., Лукаш Л.Л. Фрагмен

ти бактеріальних IS елементів і мобільних гене

тичних елементів еукаріотів у мтДНК людини //

ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 6

Досягнення і проблеми генетики, селекції та біо

технології : Зб. наук. пр. / Укр. т во генетиків і се

лекціонерів ім. М.І. Вавилова. – К.: Логос, 2007. –

Т. 1. – С. 498–502.

15. Prak E.T., Kazazian H.H. Mobile elements and the

human genome // Nature Rev. Genom. – 2000. – 1,

№ 2. – P. 134–144.

16. Holmes S.E., Singer M.F., Swergold G.D. Studies on

p40, the leucine zipper motif containing protein

encoded by the first open reading frame of an active

human LINE 1 transposable element // J. Biol. Chem. –

1992. – 267, № 28. – Р. 19765–19768.

17. Finnegan D.J. Transposable elements: how non LTR

retrotransposons do it // Curr. Biol. – 1997. – 7, № 4. –

P. 245–248.

18. Volff J.N., Korting C., Froschaner A., Sweeney K.,

Schartl M. Non LTR retrotransposons encoding a

restriction enzyme like endonuclease in vertebrates //

J. Mol. Evol. – 2001. – 52, № 4. – P. 351–360.

19. Mizrokhi L.J., Georgieva S.G., Ilyin Y.V. jockey, a mobile

Drosophila element similar to mammalian LINEs, is

transcribed from the internal promoter by RNA poly

merase // Cell. – 1988. – 54, № 5. – P. 685–691.

20. Brouha B., Shustak J., Badge R.M. et al. Hot L1s

account for the bulk of retrotransposition in the human

population // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 2003. –

100, № 9. – P. 5280–5285.

21. Furano A.V. The biological properties and evolutionary

dynamics of mammalian LINE 1 retrotransposons //

Prog. Nucl. Acid. Res. Mol. Biol. – 2000. – 64. – P. 255–

294.

22. Degen J.S., Davie W.E. Nucleotide sequence of the

gene for human prothrombin // Biochemistry. – 1987. –

26, № 19. – P. 6165–6177.

23. Smit A.F., Riggs D.A. MIRs are classic tRNA derived

SINEs that amplified before the mammalian radiation //

Nucl. Acids. Res. – 1995. – 23, № 1. – P. 98–102.

24. Kapitonov V.V., Jurka J. The esterase and PHD domains

in CR1 like non LTR retrotransposons // Mol. Biol.

Evol. – 2003. – 20, № 1. – P. 38–46.

25. Malik H.S., Eickbush T.H. Phylogenetic analysis of

ribonuclease H domains suggests a late, chimeric origin

of LTR retrotransposable elements and retroviruses //

Genome Res. – 2001. – 11, № 7. – P. 1187–1197.

26. Колотова Т.Ю., СтегнийБ.Т., Кучма И.Ю., Дубини

на Н.В., Головко А.Н., Чайковский Ю.Б., Волянс

кий Ю.Л. Механизмы и контроль перестроек генома

эукариот. – Харьков : Коллегиум, 2004. – 264 с.

27. Kramerov D.A., Vassetzky N.S. Short retroposons in

eykaryotic genomes // Int. Rev. Cytol. – 2005. – 247. –

P. 165–221.

28. Kajikawa M., Okada N. LINEs mobilize SINEs in the

eel through a shared 3ґ sequence // Cell. – 2002. –

111, № 3. – P. 433–444.

29. Ohshma K., Okada N. SINEs and LINEs: symbionts of

77


О.В. Підпала, А.П. Яцишина, Л.Л. Лукаш

eukaryotic genomes with a common tail // Cytogenet.

Gen. Res. – 2005. –110, № 1–4. – P. 475–490.

30. Gilbert N., Labuda D. CORE SINEs: eukaryotic short

interspersed retroposing elements with common

sequence motifs // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 1999. –

96, № 6. – P. 2869–2874.

31. Jurka J., Zietkiewicz E., Labuda D. Ubiquitous mam

malian wide interspersed repeats (MIRs) are molecu

lar fossils from the mesozoic era // Nucl. Acids Res. –

1995. – 23, № 1. – P. 170–175.

32. Коротков Е.В., Короткова М.А., Руденко В.М. MIR

семейство повторов, общее для геномов позвоноч

ных // Молекуляр. биология. – 2000. – 34, № 4. –

С. 553–559.

33. Quentin Y. Origin of the Alu family: a family of Alu like

monomers gave birth to the left and the right arms of

the Alu elements // Nucl. Acids Res. – 1992. – 20,

№ 13. – P. 3397–3401.

34. Ullu E., Tschudi C. Alu sequences are processed 7SL RNA

genes // Nature. – 1984. – 312, № 5990. – P. 171–172.

35. Quentin Y. A master sequence related to a free left Alu

monomer (FLAM) at the origin of the B1 family in

rodent genomes // Nucl. Acids Res. – 1994. – 22,

№ 12. – P. 2222–2227.

36. Yolland L.Z. A SINE in the genome of the cephalo

chordate amphioxus is an Alu element // Int. J. Biol.

Sci. – 2006. – 2, № 2. – P. 61–65.

37. Kapitonov V., Jurka J. The age of Alu subfamilies // J.

Mol. Evol. – 1996. – 42, № 1. – P. 59–65.

38. Roy Engel A.M., Carroll M.L., El Sawy M., Salem A.H.,

Garber R.K., Nguyen S.V., Deininger P.L., Batzer M.A.

Non traditional Alu evolution and primate genomic di

versity // J. Mol. Biol. – 2002. – 316, № 5. – P. 1033–

1040.

39. Jurka J., Milosavljevic A. Reconstruction and analysis

of human Alu genes // J. Mol. Evol. – 1991. – 32,

№ 2. – P. 105–121.

40. Jacobson A.B., Good L., Simonetti J., Zuker M. Some

simple computational methods to improve the folding

of large RNAs // Nucl. Acids Res. – 1984. – 12,

№ 1(Pt.1). – P. 45–52.

41. Блинов В.М., Ресенчук С.М., Уваров Д.Л., Чирико

ва Г.Б., Денисов С.И., Киселев Л.Л. Alu элементы

генома человека. Инвариантная вторичная струк

тура левого и правого мономеров // Молекуляр.

биология. – 1998. – 32, № 1. – С. 84–92.

42. Roy A.M., Carroll M.L., Nguyen S.V., Salem A.H.,

Oldridge M., Wilkie A.O., Batzer M.A., Deininger P.L.

Potential gene conversion and source genes for recent

ly integrated Alu elements // Genome Res. – 2000. –

10, № 10. – P. 1485–1595.

43. Nishihara H., Smit A.F., Okada N. Functional noncod

ing sequences derived from SINEs in the mammalian

genome // Genome Res. – 2006. – 16, № 7. – P. 864–

874.

78

44. Свердлов Е.Д. Ретровирусные регуляторы экспрес

сии генов в геноме человека как возможные фак

торы его эволюции // Биоорган. химия. – 1999. –

25, № 11. – С. 821–827.

45. Лебедев Ю.Б. Эндогенные ретровирусы: возмож

ная роль в функционировании клеток человека //

Молекуляр. биология. – 2000. – 34, № 4. – С. 635–

645.

46. Seifarth W., Baust C., Murr A., Skladny H., Krieg

Schneider F., Blusch J., Werner T., Hehlman R., Leib

Mosch C. Proviral structure, chromosomal location,

and expression of HERV K T47D, a novel human

endogenous retrovirus derived from T47D particles //

J. Virol. – 1998. – 72, № 10. – P. 8384–8391.

47. Liao D., Pavelitz T., Weiner A.M. Characterization of a

novel class of interspersed LTR elements in primate

genomes: structure, genomic distribution, and evolu

tion // J. Mol. Evol. – 1998. – 46, № 6. – P. 649–660.

48. Tassabehji M., Strachan T., Anderson M., Campbell R.D,

Collier S., Lako M. Identification of a novel family of

human endogenous retroviruses and characterization

of one family member, HERV K (C4), located in the

complement C4 gene cluster // Nucl. Acids Res. –

1994. – 22, № 24. – P. 5211–5217.

49. Smit A.F. Identification of a new, abundant superfami

ly of mammalian LTR transposons // Nucl. Acids Res. –

1993. – 21, № 8. – P. 1863–1872.

50. Ono M., Kawakami M., Takezawa T. A novel human non

viral retroposon derived from an endogenous retrovirus //

Nucl. Acids Res. – 1987. – 15, № 21. – P. 8725–8737.

51. Shen L., Wu L.C., Sanlioglu S., Chen R., Mendoza A.R.,

Dangel A.W., Carroll M.C., Zipf W.B., Yu C.Y. Structure

and genetics of the partially duplicated gene RP locat

ed immediately upstream of the complement C4A and

C4B genes in the HLA class III region // J. Biol.

Chem. – 1994. – 269, № 11. – P. 8466–8476.

52. Wang H., Xing J., Grover D., Hedges D.J., Han K.,

Walker J.A., Batzer M.A. SVA elements: a hominid

specific retroposon family // J. Mol. Biol. – 2005. –

354, № 4. – P. 994–1007.

53. Kapitonov V.V., Jurka J. Rolling circle transposons in

eukaryotes // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 2001. – 98,

№ 15. – P. 8714–8719.

54. Feschotte C. Merlin, a new superfamily of DNA trans

posons identified in diverse animal genomes and relat

ed to bacterial IS1016 insertion sequences // Mol. Biol.

Evol. – 2004. – 21, № 9. – P. 1769–1780.

55. Kapitonov V.V., Jurka J. Self synthesizing DNA trans

posons in eukaryotes // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. –

2006. – 103, № 12. – P. 4540–4545.

56. Venter J.C., Adams M.D., Myers E.W., Li P.W. еt al.

The sequence of the human genome // Science. –

2001. – 291, № 5507. – P. 1304–1351.

57. Gregory S.G., Barlow K.F., McLay K.E., Kaul R. et al.

The DNA sequence and biological annotation of

ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 6


Мобільні генетичні елементи геному людини: структура, розподіл і функціональна роль

human chromosome 1 // Nature. – 2006. – 441,

№ 7091. – P. 315–321.

58. Hillier L.W., Graves T.A., Fulton R.S., Fulton L.A. et al.

Generation and annotation of the DNA sequences of

human chromosomes 2 and 4 // Nature. – 2005. –

434, № 7034. – P. 724–731.

59. Muzny D.M, Scherer S.E., Kaul R. et al. The DNA

sequence, annotation and analysis of human chromo

some 3 // Nature. – 2006. – 440, № 7088. – P. 1194–

1198.

60. Schmutz J., Martin J., Terry A. et al. The DNA

sequence and comparative analysis of human chromo

some 5 // Nature. – 2004. – 431, № 7006. – P. 268–

274.

61. Mungall A.J., Palmer S.A., Sims S.K., Edwards C.A. et al.

The DNA sequence and analysis of human chromosome

6 // Nature. – 2003. – 425, № 6960. – P. 805– 811.

62. Hillier L.W., Fulton R.S., Fulton L.A., Graves T.A. et al.

The DNA sequence of human chromosome 7 //

Nature. – 2003. – 424, № 6945. – P. 157–164.

63. Nusbaum C., Mikkelsen T.S., Zody M.C., Asakawa S. et

al. DNA sequence and analysis of human chromosome

8 // Nature. – 2006. – 439, № 7074. – P. 331–335.

64. Humphray S.J., Oliver K., Hunt A.R., Plumb R.W. et al.

DNA sequence and analysis of human chromosome 9 //

Nature. – 2004. – 429, № 6990. – P. 369–374.

65. Deloukas P., Earthrowl M.E., Grafham D.V., Ruben

field M. et al. The DNA sequence and comparative

analysis of human chromosome 10 // Nature. – 2004. –

429, № 6990. – P. 375–381.

66. Taylor T.D., Noguchi H., Totoki Y., Toyoda A. et al.

Human chromosome 11 DNA sequence and analysis

including novel gene identification // Nature. – 2006. –

440, № 7083. – P. 497–500.

67. Scherer S.E., Muzny D.M., Buhay C.J., Chen R. et al.

The finished DNA sequence of human chromosome 12 //

Nature. – 2006. – 440, № 7082. – P. 346–351.

68. Dunham A., Matthews L.H., Burton J., Ashurst J.L. et al.

The DNA sequence and analysis of human chromosome

13 // Nature. – 2004. – 428, № 6982. – P. 522– 528.

69. Heilig R., Eckenberg R., Petit J.L., Fonknechten N. et al.

The DNA sequence and analysis of human chromo

some 14 // Nature. – 2003. – 421, № 6923. – P. 601–

607.

70. Zody M.C., Garber M., Sharpe T., Young S.K. et al.

Analysis of the DNA sequence and duplication history

of human chromosome 15 // Nature. – 2006. – 440,

№ 7084. – Р. 671–675.

71. Martin J., Han C., Gordon L.A., Terry A. et al. The seque

nce and analysis of duplication rich human chromosome

16 // Nature. – 2004. – 432, № 7020. – P. 988– 994.

72. Zody M.C., Garber M., Adams D.J., Sharpe T. et al.

DNA sequence of human chromosome 17 and analysis

of rearrangement in the human lineage // Nature. –

2006. – 440, № 7087. – Р. 1045–1049.

ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 6

73. Nusbaum C., Zody M.C., Borowsky M.L., Kamal M. et

al. DNA sequence and analysis of human chromosome

18 // Nature. – 2005. – 437, № 7058. – P. 551–555.

74. Grimwood J., Gordon L.A., Olsen A., Terry A. et al. The

DNA sequence and biology of human chromosome 19 //

Nature. – 2004. – 428, № 6982. – P. 529–535.

75. Deloukas P., Matthews L.H., Ashurst J., Burton J. et al.

The DNA sequence and comparative analysis of

human chromosome 20 // Nature. – 2001. – 414,

№ 6866. – P. 865–871.

76. Hattori M., Fujiyama A., Taylor T.D., Watanabe H. et

al. The DNA sequence of human chromosome 21 //

Nature. – 2000. – 405, № 6784. – P. 311–319.

77. Dunham I., Shimizu N., Roe B.A., Chissoe S. et al. The

DNA sequence of human chromosome 22 // Nature. –

1999. – 402, № 6761. – P. 489–495.

78. Ross M.T., Grafham D.V., Coffey A.J., Scherer S. et al.

The DNA sequence of the human X chromosome //

Nature. – 2005. – 434, № 7031. – P. 325–337.

79. Bachtrog D., Charlesworth B. Towards a complete

sequence of the human Y chromosome // Genome

Biol. – 2001. – 2, № 5. REVIEWS1016.

80. Gu Z., Wang H., Nekrutenko A., Li W.H. Densities,

length proportions, and other distributional features of

repetitive sequences in the human genome estimated

from 430 megabases of genomic sequence // Gene. –

2000. – 259, № 1/2. – P. 81–88.

81. Steinemann S., Steinemann M. Y chromosomes : born

to be destroyed // Bioessays. – 2005. – 27, № 10. –

P. 1076–1083.

82. Блинов В.М., Денисов С.И., Сараев Д.В., Швецов

Д.В., Уваров Д.Л., Опарина Н.Ю., Сандахчиев Л.С.,

Киселев Л.Л. Структурная организация генома че

ловека: распределение нуклеотидов, Alu повторов

и экзонов в хромосомах 21 и 22 // Молекуляр. био

логия. – 2001. – 35, № 6. – C. 1032–1038.

83. Grover D., Majumder P.P., Rao C., Brahmachari S.K.,

Mukerji M. Nonrandom distribution of alu elements in

genes of various functional categories: insight from

analysis of human chromosomes 21 and 22 // Mol.

Biol. Evol. – 2003. – 20, № 9. – P. 1420–1424.

84. Korenberg J.R., Rykowski M.C. Human genome organ

ization: Alu, lines, and the molecular structure of

metaphase chromosome bands // Cell. – 1988. – 53,

№ 3. – P. 391–400.

85. Wichman H.A., Van den Bussche R.A., Hamilton M.J.,

Baker R.J. Transposable elements and the evolution of

genome organization in mammals // Genetica. – 1992. –

86, № 1–3. – P. 287–293.

86. Chueh A.C., Wong L.H., Wong N., Choo K.H. Variable

and hierarchical size distribution of L1 retroelement

enriched CENP A clusters within a functional human

neocentromere // Hum. Mol. Genet. – 2005. – 14,

№ 1. – P. 85–93.

87. Prak E.T., Kazazian H.H. Jr. Mobile elements and the

79


О.В. Підпала, А.П. Яцишина, Л.Л. Лукаш

human genome // Nat. Rev. Genet. – 2000. – 1, № 2. –

P. 134–144.

88. Nekrutenko A., Li W.H. Transposable elements are

found in a large number of human protein coding

genes // Trends Genet. – 2001. – 17, № 11. – P. 619–

621.

89. Britten R.J. Coding sequences of functioning human

genes derived entirely from mobile element sequences //

Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 2004. – 101, № 48. –

P. 16825–16830.

90. Mi S., Lee X., Li X., Veldman G.M., Finnerty H., Racie

L., LaVallie E., Tang X.Y., Edouard P., Howes S., Keith

J.C. Jr., McCoy J.M. Syncytin is a captive retroviral

envelope protein involved in human placental morpho

genesis // Nature. – 2000. – 403, № 6771. – P. 785–

789.

91. Knerr I., Huppertz B., Weigel C., Dotsch J., Wich C.,

Schild R.L., Beckmann M.W., Rascher W. Endogenous

retroviral syncytin: compilation of experimental

research on syncytin and its possible role in normal and

disturbed human placentogenesis // Mol. Hum.

Reprod. – 2004. – 10, № 8. – P. 581–588.

92. Jordan I.K., Rogozin I.B., Glazko G.V., Koonin E.V.

Origin of a substantial fraction of human regulatory

sequences from transposable elements // Trends

Genet. – 2003. – 19, № 2. – P. 68–72.

93. Van de Lagemaat L.N., Landry J.R., Mager D.L.,

Medstrand P. Transposable elements in mammals pro

mote regulatory variation and diversification of genes

with specialized functions // Trends Genet. – 2003. –

19, № 10. – P. 530–536.

94. Sobczak K., Krzyzosiak W.J. Structural determinants of

BRCA1 translational regulation // J. Biol. Chem. –

2002. – 277, № 19. – P. 17349–17358.

95. Smalheiser N.R., Torvik V.I. Alu elements within

human mRNAs are probable microRNA targets //

Trends Genet. – 2006. – 22, № 10. – P. 532–536.

96. An H.J., Lee D., Lee K.H., Bhak J. The association of

Alu repeats with the generation of potential AU rich

elements (ARE) at 3’ untranslated regions // BMC

Genom. – 2004. – 5, № 1. – P. 97.

97. Athanasiadis A., Rich A., Maas S. Widespread A to I

RNA editing of Alu containing mRNAs in the human

transcriptome // PLoS Biol. – 2004. – 2, № 12. – P. 391.

98. Thornburg B.G., Gotea V., Makalowski W. Transposable

elements as a significant source of transcription regu

lating signals // Gene. – 2006. – 3, № 365. – P. 104–

110.

99. Polak P., Domany E. Alu elements contain many bind

ing sites for transcription factors and may play a role in

regulation of developmental processes // BMC

Genom. – 2006. –7. – P. 133.

100.Sverdlov E.D. Perpetually mobile footprints of ancient

infections in human genome // FEBS Lett. – 1998. –

428, № 1/2. – P. 1–6.

80

101.Vansant G., Reynolds W.F. The consensus sequence of

a major Alu subfamily contains a functional retinoic

acid response element // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. –

1995. – 92, № 18. – P. 8229–8233.

102.Laperriere D., Wang T.T., White J.H., Mader S.

Widespread Alu repeat driven expansion of consensus

DR2 retinoic acid response elements during primate

evolution // BMC Genom. – 2007. – 8. – P. 23.

103.Babich V., Aksenov N., Alexeenko V., Oei S.L., Buchlow G.,

Tomilin N. Association of some potential hormone

response elements in human genes with the Alu family

repeats // Gene. – 1999. – 239, № 2. – Р. 341–349.

104.Piedrafita F.J., Molander R.B., Vansant G., Orlo va

E. A., Pfahl M., Reynolds W.F. An Alu element in the

myeloperoxidase promoter contains a composite SP1

thyroid hormone retinoic acid response element // J.

Biol. Chem. – 1996. – 271, № 24. – Р. 4412–4420.

105.Volff J., Korting C., Schartl M. Ty3/Gypsy retrotrans

poson fossils in mammalian genomes : did they evolve

into new cellular functions? // Mol. Biol. Evol. – 2001. –

18, № 2. – Р. 266–270.

106.Ono R., Kobayashi S., Wagatsuma H., Aisaka K., Kohda

T., Kaneko Ishino T., Ishino F. A retrotransposon

derived gene, PEG10, is a novel imprinted gene locat

ed on human chromosome 7q21 // Genom. – 2001. –

73, № 2. – P. 232–237.

107.Brandt J., Schrauth S., Veith A.M., Froschauer A., Ha

neke T., Schultheis C., Gessler M., Leimeister C., Volff J.N.

Transposable elements as a source of genetic innova

tion: expression and evolution of a family of retrotrans

poson derived neogenes in mammals // Gene. – 2005. –

345, № 1. – P. 101–111.

108.Brandt J., Veith A.M., Volff J.N. A family of neofunction

alized Ty3/gypsy retrotransposon genes in mammalian

genomes // Cytogenet Genome Res. – 2005. – 110,

№ 1–4. – P. 307–317.

109.Ohno S. So much «junk» DNA in our genome //

Brookhaven Symp. Biol. – 1972. – 23. – P. 366–370.

110.Doolittle W.F., Sapienza C. Selfish genes, the pheno

type paradigm and genome evolution // Nature. –

1980. – 284, № 5757. – P. 601–603.

111.Orgel L.E., Crick F.H., Sapienza C. Selfish DNA //

Nature. – 1980. – 288, № 5792. – P. 645–646.

112.Schmid C.W. Alu: a parasite’s parasite? // Nat. Genet. –

2003. – 35, № 1. – P. 15–16.

113.Britten R.J. DNA sequence insertion and evolutionary

variation in gene regulation // Proc. Nat. Acad. Sci.

USA. – 1996. – 93, № 18. – P. 9374–9377.

114.Brosius J. RNAs from all categories generate retrose

quences that may be exapted as novel genes or regula

tory elements // Gene. – 1999. – 238, № 1. – P. 115–

134.

115.Makalowski W. Genomics. Not junk after all //

Science. – 2003. – 300, № 5623. – P. 1246–1247.

116.Moran J.V., DeBerardinis R.J., Kazazian H.H. Jr. Exon

ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 6


Мобільні генетичні елементи геному людини: структура, розподіл і функціональна роль

shuffling by L1 retrotransposition // Science.– 1999. –

283, № 5407. – P. 1530–1534.

117.Esnault C., Maestre J., Heidmann T. Human LINE

retrotransposons generate processed pseudogenes //

Nat. Genet. – 2000. – 24, № 4. – P. 363–367.

118.Pavlicek A., Paces J., Elleder D., Hejnar J. Processed

pseudogenes of human endogenous retroviruses gener

ated by LINEs: their integration, stability, and distribu

tion // Genome Res. – 2002. – 12, № 3. – P. 391–399.

119.Buzdin A.A. Retroelements and formation of chimeric

retrogenes // Cell Mol. Life Sci. – 2004. – 61, № 16. –

P. 2046–2059.

120.Гогвадзе Е.В., Буздин А.А.Новый механизм образо

вания ретрогенов в геномах млекопитающих: ре

комбинация in vivo при обратной транскрипции

РНК // Молекуляр. биология. – 2005. – 39, № 3. –

С. 364–373.

121.Bailey J.A., Liu G., Eichler E.E. An Alu transposition

model for the origin and expansion of human segmen

tal duplications // Amer. J. Hum. Genet. – 2003. – 73,

№ 4. – P. 823–834.

122.Kazazian H.H. Jr. Mobile elements and disease //

Curr. Opin. Genet. Dev. – 1998. – 8, № 3. – P. 343–

350.

123.Deininger P.L., Batzer M.A. Alu repeats and human

disease // Mol. Genet. Metab. – 1999. – 67, № 3. –

P. 183–193.

124.Bannert N., Kurth R. Retroelements and the human

genome : new perspectives on an old relation // Proc.

Nat. Acad. Sci. USA. – 2004. – 101, № 2. – P. 14572–

14579.

125.Kazazian H.H. Retrotransposon insertions in germ cells

and somatic cells // Dev. Biol. – 2001. – 106. – P. 307–

313.

126.Jeffs A.R., Benjes S.M., Smith T.L., Sowerby S.J.,

Morris C.M. The BCR gene recombines preferentially

with Alu elements in complex BCR ABL transloca

tions of chronic myeloid leukaemia // Hum. Mol.

Genet. – 1998. – 7, № 5. – P. 767–776.

127.Mimori K., Druck T., Inoue H., Alder H., Berk L., Mori

M., Huebner K., Croce C.M. Cancer specific chromo

some alterations in the constitutive fragile region

FRA3B // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 1999. – 96,

№ 13. – Р. 7456–7461.

ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 6

128.Cannizzaro L.A., Durst M., Mendez M.J., Hecht B.K.,

Hecht F. Regional chromosome localization of human

papillomavirus integration sites near fragile sites, onco

genes, and cancer chromosome breakpoints // Cancer

Genet. Cytogenet. – 1988. – 33, № 1. – P. 93–98.

129.Thorland E.C., Myers S.L., Persing D.H., Sarkar G.,

McGovern R.M., Gostout B.S., Smith D.I. Human papil

lomavirus type 16 integrations in cervical tumors fre

quently occur in common fragile sites // Cancer Res. –

2000. – 60, № 21. – P. 5916–5921.

130.Thorland E.C., Myers S.L., Gostout B.S., Smith D.I.

Common fragile sites are preferential targets for

HPV16 integrations in cervical tumors // Oncogene. –

2003. – 22, № 8. – P. 1225–1237.

131.Ferber M.J., Thorland E.C., Brink A.A., Rapp A.K.,

Phillips L.A., McGovern R., Gostout B.S., Cheung T.H.,

Chung T.K., Fu W.Y., Smith D.I. Preferential integra

tion of human papillomavirus type 18 near the c myc

locus in cervical carcinoma // Oncogene. – 2003. – 22,

№ 46. – P. 7233–7242.

132.Mills R.E., Bennett E.A., Iskow R.C., Devine S.E. Which

transposable elements are active in the human genome? //

Trends Genet. – 2007. – 23, № 4. – P. 183–191.

133.Martienssen R. Transposons, DNA methylation and gene

control // Trends Genet. – 1998. – 14, № 7. – P. 263–

264.

134.Гвоздев В.А. Мобильные гены и явление РНК ин

терференции // Генетика. – 2003. – 39, № 2. – С. 151–

156.

135.Schmidt A.L., Anderson L.M. Repetitive DNA ele

ments as mediators of genomic change in response to

environmental cues // Biol. Rev. Camb. Philos. Soc. –

2006. – 81, № 4. – P. 531–543.

136.Ратнер В.А., Васильева Л.А. Роль мобильных гене

тических элементов (МГЭ) в микроэволюции //

Генетика. – 1992. – 28, № 12. – С. 5–15.

137.Ратнер В.А., Васильева Л.А. Мобильные генети

ческие элементы (МГЭ): «эгоистическая ДНК»

или функциональная часть генома? // Современ

ные концепции эволюционной генетики. – Ново

сибирск, 2000. – С. 128–150.

Поступила 19.11.07

81



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

18380. Финансы страхового рынка 96 KB
  Тема 5. Финансы страхового рынка Понятие сущность и место страхования в финансовой системе определяется тем что страховой рынок представляет собой систему перераспределения ресурсов с целью минимизации или ликвидации неблагоприятных последствий какоголибо собы...
18381. Финансы предприятий и организаций 186 KB
  Тема 6. Финансы предприятий и организаций Финансы предприятий имеют исключительно важное значение в структуре финансовой системы ибо именно они составляют основу финансовой системы. Государственный бюджет и финансы фондов аккумулируют и перераспределяют громадные р
18382. Основы финансового контроля и регулирования 130 KB
  Тема 7. Основы финансового контроля и регулирования 1. Функции и сущность финансового контроля Любая система функционирует без значительных сбоев и неполадок только в том случае если налажен механизм контроля за ее деятельностью. Этот механизм позволяет вовремя выяви...
18383. Понятие и сущность денег 118 KB
  Тема 1. Понятие и сущность денег 1. Деньги экономическая категория в которой проявляются и при участии которой строятся общественные отношения; деньги выступают в качестве самостоятельной формы меновой стоимости средства обращения платежа и накопления. Деньги возн...
18384. Денежное обращение и денежная система 193.5 KB
  Тема 2. Денежное обращение и денежная система 1. Понятие денежного обращения Денежный оборот представляет собой процесс непрерывного движения денежных знаков в наличной и безналичной формах Денежное обращение представляет собой циркуляцию денежных потоков в нал
18385. Основы монетарной политики 139.5 KB
  Основы денежного обращения Тема. Основы монетарной политики Причины появления и популярности теории Дж. М. Кейнса Как остановить спад Эта проблема достигла апогея когда в конце 20х – начале 30х и США Западная Европа практически весь капиталистический мир пережива
18386. Понятие и сущность кредита 203 KB
  III. Кредит и рынок ссудных капиталов Тема 11. Понятие и сущность кредита Вслед за деньгами изобретение кредита является гениальным открытием человечества. Благодаря кредиту сокращается время на удовлетворение хозяйственных и личных потребностей. Предприятиезаемщ
18387. Кредитная система и ее организация 207.5 KB
  III. Кредит и рынок ссудных капиталов Тема 12. Кредитная система и ее организация 1. Понятие кредитной системы. Различают два понятия кредитной системы: 1 совокупность кредитных отношений; 2 систему институтов кредитноденежного обращения. В данном аспекте и будет
18388. Коммерческие банки и их операции. Кредит и рынок ссудных капиталов 186 KB
  III. Кредит и рынок ссудных капиталов Тема 13. Коммерческие банки и их операции Мировая банковская история не знает аналога тому что произошло в России. За кратчайший срок в стране возникло более 2500 самостоятельных банков немало кредитных организаций осуществляющи...