В дальнейшем показано, что теломераза добавляет TTGGGG даже к концам хромосом, не несущим эту последовательность, т.е. эта последовательность не служит сигналом для активации теломеразы. Теломераза содержит в своей молекуле сегмент РНК, образующий рибонуклеопротеин, важный для каталитической активности. Этот фрагмент РНК кодирует последовательности используемые ферментом как матрица. Он содержит 159 нуклеотидов, включая 5’-ААСССС-3’, комплементарный повтору в шпилечной структуре. РНК-содержащая теломераза напоминает обратную транскриптазу, поскольку синтезирует на РНК-матрице комплементарную последовательность ДНК

При старении клеток происходит укорачивание теломер. В 1961 г. Л. Хейфлик обнаружил, что соматические клетки могут делиться только ограниченное число раз. Хейфлик показал, что фибробласты клеток кожи делятся примерно 50±10 раз, после чего останавливаются. В большинстве соматических клеток эукариот теломераза неактивна, и поэтому с каждым клеточным делением теломеры становятся все короче. После многих делений они укорачиваются настолько, что клетка теряет способность к делению. Опухолевые клетки сохраняют теломеразную активность и делятся без ограничений.

Теломераза

•фермент, надстраивающий концы хромосом, содержит РНК.

•удлинение происходит путем

обратной транскрипции:

РНК → ДНК

На концах хромосом находятся длинные некодирующие повторы 5’ – ГГТ ТАГ – 3’

10-15 тысяч н.п. у человека

Рекомбинация ДНК

Генетические изменения в одинаковых участках двух гомологичных хромосом относятся к так называемой общей или гомологичной рекомбинации. Предложено несколько моделей кроссинговера, имеющих много общего

Гомологичная рекомбинация в течение мейоза.

Два дуплекса ДНК, которые имеют гомологичные последовательности, спариваются.

Эндонуклеазные надрезы производят одноцепочечные бреши на одинаковых позициях. Одиночные цепи смещаются и спариваются с комплементарными участками на противоположном дуплексе. Лигаза заделывает свободные концы, создавая гетеродуплексные молекул ДНК.

Гомологичная рекомбинация.

Нижние части поворачиваются на 180°, что создает плоскую χ (chi) форму (структуру Холидея).

Два другие цепи в это время надрезаны эндонуклеазой.

Образуется крестообразная структура Холидея

Бреши

закрываются лигазой, образуя

рекомбинантные дуплексы.

После разделения дуплексов и поворота их по отношению друг к

другу на 180о образуется промежуточная плоская структура, называемая хи-формой Если две не вовлеченные в обмен цепи

гомологов разрезаются эндонуклеазой и лигируются, то возникают рекомбинантные дуплексы. В результате на хромосомах изменяется последовательность аллелей

Генная конверсия

Генная конверсия происходит между двумя тесно сцепленными генами, и она нереципрокна При скрещивании двух штаммов нейроспоры, несущих разные мутации (а+ х b+) между этими генами может произойти реципрокная рекомбинация, тогда образуются споры с генотипами ++ и аb. При нереципрокной рекомбинации в потомстве от такого скрещивания будет генотип ++, а генотип ab отсутствует. Это происходит за счет генной конверсии, частота которой выше частоты мутаций в данных генах. Считается, что один из аллелей как бы конвертирует (превращается) в другой аллель путем генетической рекомбинации.

Генная конверсия – следствие рекомбинации, в процессе которой основания спариваются ошибочно. Неправильно спаренные отрезки гетеродуплекса могут репарироваться путем вырезания и синтеза комплементарной последовательности

Возможны два способа коррекции – ошибочно спаренные нуклеотиды вырезаются, и восстанавливается исходная последовательность или же коррекция происходит путем синтеза нуклеотидов, комплементарных измененным основаниям, что происходит к нуклеотидным заменам.

В результате конверсии вместо различных аллелей, локализованных на двух гомологичных хромосомах, появляются идентичные аллели