Alu-повтор
Alu-повтор, Alu-элемент — короткая последовательность ДНК, которая была открыта при обработке ДНК человека рестриктазой Alu. Alu-повтор принадлежит к классу коротких диспергированных повторов (SINEs). Alu-повторы различных типов в большом количестве представлены в геномах приматов. В человеческом геноме они являются одними из самых распространенных элементов. Alu-повтор произошёл от гена, кодирующего 7SL РНК, которая является компонентом сигнал распознающей частицы[англ.]. Впервые Alu-повтор появился у предков приматов.[1]
Инсерции Alu-повторов являются причиной нескольких наследственных заболеваний человека и некоторых форм рака. Изучение Alu-повторов также важно в контексте генетики популяций человека и вопросов эволюции приматов, в том числе и человека.
Семейство Alu-повторов
В геноме человека содержится около 1 млн копий Alu-повтора, что составляет около 10,7 % от всего генома.[2] Только 0,5 % от общего числа Alu-повторов полиморфны.[3] В 1988 году Alu-повторы разделили на два больших подсемейства AluS и AluJ и несколько под-подсемейств. Позже под-подсемейство AluS, содержащее активные Alu-повторы получило название AluY. Изучение подсемейств Alu-повторов привело к выдвижению гипотезы о мастер-генах[4] и установлению связи между транспозонами (активные элементы) и диспергированными повторами (мутировавшие копии активных элементов).
Ретропозиция Alu-повторов
Ретропозиция Alu-повторов происходит через образование транскрипта РНК-полимеразой III, инсерцию транксрипта и обратную транскрипцию.[2] Alu-повторы не кодируют белковых продуктов и их репликация зависит от LINE ретротранспозонов.[5]
Изучение инсерций Alu-повторов позволяет прояснить некоторые аспекты эволюции приматов и человека. У человека большинство инсерций Alu-повторов находится в тех же местах, что и в геномах других приматов, но около 7000 инсерций уникальны для человека.[6]
Инсерции Alu-повторов и заболевания человека
Инсерции Alu-повторов иногда могут быть вредны и вызывать наследственные заболевания. Однако в большинстве случаев инсерции Alu-повтора являются только маркерами болезней, и присутствие определённого аллеля не означает, что её носитель обязательно будет иметь данную болезнь. Впервые о связи опосредованной Alu-повтором рекомбинации с наследственной предрасположенностью к раку было сообщено в 1995 году.
С инсерциями Alu-повторов могут быть связаны следующие заболевания человека[7]:
- рак молочной железы
- саркома Юинга
- семейная гиперхолестеринемия
- гемофилия
- нейрофиброматоз
- сахарный диабет II типа
Следующие заболевания могут связаны с однонуклеотидным полиморфизмом в Alu-повторах, влияющим на уровень транскрипции:
См. также
Примечания
- ↑ Kriegs JO, Churakov G, Jurka J, Brosius J, Schmitz J. Evolutionary history of 7SL RNA-derived SINEs in Supraprimates // Trends Genetics. — 2007. — Т. 23, № 4. — С. 158-161. Архивировано 4 июня 2016 года.
- ↑ 2,0 2,1 Хитринская И.Ю., Степанов В.А., Пузырев В.П. Alu-повторы в геноме человека. // Молекуляр. биология.. — Т. 37, № 3. — С. 382-291.
- ↑ Roy-Engel AM, Carroll ML, Vogel E, Garber RK, Nguyen SV, Salem AH, Batzer MA, Deininger PL. Alu insertion polymorphisms for the study of human genomic diversity // Genetics. — 2001. — Т. 159, № 1. — С. 279-290. Архивировано 27 мая 2016 года.
- ↑ Deininger PL, Batzer MA, Hutchison CA 3rd, Edgell MH. Master genes in mammalian repetitive DNA amplification // Trends Genetics. — 1992. — Т. 8, № 9. — С. 307-311.
- ↑ Kramerov DA, Vassetzky NS. Short retroposons in eukaryotic genomes. // Int Rev Cytol.. — 2005. — Т. 247. — С. 165-221. Архивировано 7 марта 2016 года.
- ↑ Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium. Initial sequence of the chimpanzee genome and comparison with the human genome. // Nature. — 2005. — Т. 437. — С. 69-87. Архивировано 3 октября 2017 года.
- ↑ Batzer MA, Deininger PL. Alu repeats and human genomic diversity. // Nat Rev Genet.. — 2002. — Т. 3, № 5. — С. 370-379. Архивировано 19 сентября 2016 года.
