- •Генетическая рекомбинация (2)
- •Консервативная сайт-специфическая рекомбинация
- •Интеграция бактериофага λ
- •Мономеризация ДНК фага Р1 фаговой интегразой Cre
- •Использование Cre-рекомбиназы в генной инженерии
- •Консервативная сайт-специфическая рекомбинация у фага Mu
- •Перестройки вариабельных областей генов иммуноглобулинов и Т-клеточных рецепторов
- •Перестройки генов иммуноглобулинов
- •Перестройки генов иммуноглобулинов
- •*Перестройки генов иммуноглобулинов
- •Подвижные, или мобильные генетические элементы
- •Распространенность и биологическое значение подвижных элементов
- •Транспозиции (перемещения) подвижных элементов
- •Простейшие мобильные элементы - IS элементы
- •ДНК-транспозоны (Tn)
- •Ретротранспозоны
- •Ретротранспозоны c LTR
- •Ретротранспозоны без LTR
- •Структурно-функциональная роль ретротранспозонов в геноме эукариот
- •Нерепликативная транспозиция
- •Репликативная транспозиция транспозонов
- •Незаконная рекомбинация
- •Все типы рекомбинации без гомологии могут приводить к хромосомным перестройкам
- •Спасибо за внимание
- •Ферменты, осуществляющие сайт-специфическую РК: сайт-специфические топоизомеразы типа I
- •Ферменты, осуществляющие сайт-специфическую РК: сайт-специфические топоизомеразы типа I
- •Ферменты, осуществляющие сайт-специфическую РК: сайт-специфические топоизомеразы типа I
- •Жизненный цикл ретротранспозонов c LTR
Перестройки генов иммуноглобулинов
•В результате генных перестроек V, D и J генные сегменты сближаются, а промежуточная последовательность удаляется. Для части локусов (IGH, TCRD, TCRB) перестройка протекает в два этапа:
–сначала сближаются D и J сегменты,
–а затем происходит V-DJ соединение.
•Для остальных генов перестройка V-J происходит в один этап. В результате рекомбинации сегменты из V-, D-, J-областей соединяются в непрерывную последовательность ДНК.
•Вся остальная ДНК этих областей вырезается и выбрасывается из генома в виде кольцевых ДНК.
•Приобретение В-лимфоцитом в начале своей дифференцировки специфичности происходит раз и навсегда и строго необратимо на уровне ДНК.
•В каждом В-лимфоците случается своя уникальная комбинация VDJ для тяжелой
цепи и VJ - для каждой их легких цепей. В цельной молекуле иммуноглобулинов13
разные легкие и тяжелые цепи объединяются в тетрамер случайным образом.
Перестройки генов иммуноглобулинов
•Рекомбинация происходит по сигнальным последовательностям ДНК,
прилегающим к генным сегментам - RSS (recombination signal sequence)
•RSS состоят из 7 нуклеотидов — 5’-CACAGTG-3’, за которым следует последовательность из 12 или 23 нуклеотидов — спейсер, и ещё одного консервативного блока из 9 нуклеотидов — 5’-ACAAAAACC-3’.
•Последовательность спейсера может варьировать, но длина консервативна и соответствует 1 (12 п.н.) или двум (23 п.н.) виткам двойной спирали ДНК.
•Перестройка происходит только между двумя RSS, одна из которых имеет спейсер 12 п. н., другая — 23 п.н. (рекомбинация «12/23»).
•Строение RSS определяет правильную последовательность рекомбинации.
•Участвуют специальные ферменты - рекомбиназы.
•Первоначальное расщепления цепи ДНК осуществляют два других специальных фермента лимфоцитов - гетеродимерные эндонуклеазы (RAG-1
и RAG-2).
•Полный ген Ig формируется после добавления участков, кодирующих константные области белка
*Вариабельность АТ обеспечивают еще два механизма:
•Запланированная неточность связи сегментов V-D-J - добавление некодируемых
наследуемым генетическим кодом нуклеотидов при рекомбинации. «Плата» непродуктивной рекомбинацией генов иммуноглобулинов в 2/3 случаев.
•Запланированный гипермутагенез в V-генах иммуноглобулинов (у TCR нет)-
возникновение точечных мутаций во время иммуногенеза в периферических лимфоидных
14
органах и тканях. С ним связывают возрастания аффинности АТ при развитии вторичного иммунного ответа.
*Перестройки генов иммуноглобулинов
15
Два типа перестройки ДНК, которые происходят при консервативной сайтспецифической рекомбинации
•Сайт-специфическая рекомбинация по прямым повторам в одной молекуле ДНК вызывает делецию или интеграцию (обратная реакция) кольцевой молекулы с инверсией последовательности.
•Сайт-специфическая рекомбинация по инвертированным повторам в одной молекуле ДНК вызывает инверсию.
16