Взаємодія трансгенів та геномів реципієнтів в еукаріотів. Інтегративні трансгени

Представлено огляд досліджень з проблеми трансгенозу в еукаріотів. Розглядаються питання, пов'язані з формами існування трансгенів, механізмами їхньої інтеграції та модифікації. Узагальнено матеріали досліджень міжгеномних взаємодій при трансгенозі....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2002
Автори:	Крисан, К.В., Соломко, О.П.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 2002
Назва видання:	Біополімери і клітина
Теми:	Огляди
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/155863
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Взаємодія трансгенів та геномів реципієнтів в еукаріотів. Інтегративні трансгени / К.В. Крисан, О.П. Соломко // Вiopolymers and Cell. — 2002. — Т. 18, № 3. — С. 186-195. — Бібліогр.: 92 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-155863
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1558632019-06-18T01:29:53Z Взаємодія трансгенів та геномів реципієнтів в еукаріотів. Інтегративні трансгени Крисан, К.В. Соломко, О.П. Огляди Представлено огляд досліджень з проблеми трансгенозу в еукаріотів. Розглядаються питання, пов'язані з формами існування трансгенів, механізмами їхньої інтеграції та модифікації. Узагальнено матеріали досліджень міжгеномних взаємодій при трансгенозі. The review is focused on the investigations concerning a problem of eukaryotic transgenesis. The forms of transgenes existence, mechanisms of their integration and modification are discussed. The data obtained on the genome – genome interactions during transgenesis are generalised. Представлен обзор исследований по проблеме трансгеноза у эукариотов. Рассматриваются вопросы, связанные с формами существования трансгенов, механизмами их интеграции и модификации. Обобщены материалы исследований межгеном ных взаимодействий при трансгенозе. 2002 Article Взаємодія трансгенів та геномів реципієнтів в еукаріотів. Інтегративні трансгени / К.В. Крисан, О.П. Соломко // Вiopolymers and Cell. — 2002. — Т. 18, № 3. — С. 186-195. — Бібліогр.: 92 назв. — укр. 0233-7657 DOI:http://dx.doi.org/10.7124/bc.0005FE http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/155863 577.29 uk Біополімери і клітина Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Огляди Огляди
spellingShingle	Огляди Огляди Крисан, К.В. Соломко, О.П. Взаємодія трансгенів та геномів реципієнтів в еукаріотів. Інтегративні трансгени Біополімери і клітина
description	Представлено огляд досліджень з проблеми трансгенозу в еукаріотів. Розглядаються питання, пов'язані з формами існування трансгенів, механізмами їхньої інтеграції та модифікації. Узагальнено матеріали досліджень міжгеномних взаємодій при трансгенозі.
format	Article
author	Крисан, К.В. Соломко, О.П.
author_facet	Крисан, К.В. Соломко, О.П.
author_sort	Крисан, К.В.
title	Взаємодія трансгенів та геномів реципієнтів в еукаріотів. Інтегративні трансгени
title_short	Взаємодія трансгенів та геномів реципієнтів в еукаріотів. Інтегративні трансгени
title_full	Взаємодія трансгенів та геномів реципієнтів в еукаріотів. Інтегративні трансгени
title_fullStr	Взаємодія трансгенів та геномів реципієнтів в еукаріотів. Інтегративні трансгени
title_full_unstemmed	Взаємодія трансгенів та геномів реципієнтів в еукаріотів. Інтегративні трансгени
title_sort	взаємодія трансгенів та геномів реципієнтів в еукаріотів. інтегративні трансгени
publisher	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
publishDate	2002
topic_facet	Огляди
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/155863
citation_txt	Взаємодія трансгенів та геномів реципієнтів в еукаріотів. Інтегративні трансгени / К.В. Крисан, О.П. Соломко // Вiopolymers and Cell. — 2002. — Т. 18, № 3. — С. 186-195. — Бібліогр.: 92 назв. — укр.
series	Біополімери і клітина
work_keys_str_mv	AT krisankv vzaêmodíâtransgenívtagenomívrecipíêntívveukaríotívíntegrativnítransgeni AT solomkoop vzaêmodíâtransgenívtagenomívrecipíêntívveukaríotívíntegrativnítransgeni
first_indexed	2025-07-14T08:05:08Z
last_indexed	2025-07-14T08:05:08Z
_version_	1837608792205819904
fulltext	ISSN 0233-7657. Біополімери і клітина* 2002. Т. 18. № З Взаємодія трансгенів та геномів реципієнтів в еукаріотів. Інтегративні трансгени К. В- Крисан, О. П. Соломко Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, 03143, Україна Представлено огляд досліджень з проблеми трансгенозу в еукаріотів. Розглядаються питання, пов'язані з формами існування трансгенів, механізмами їхньої інтеграції та модифікації. Узагальнено матеріали досліджень міжгеномних взаємодій при трансгенозі. Вступ. За останні 10—15 років трансгеноз перетво рився на надзвичайно потужний інструмент моле кулярної генетики. Він відкрив величезні можли вості для експериментів, які були б нездійсненними при використанні інших методів. Однак саме завдя ки широкому використанню трансгенозу виявилися очевидними не лише його безперечні позитивні якості, але й серйозні вади, що обмежують його застосування. Мова йде про непередбачуваність поведінки трансгенів при їхній взаємодії з генома ми реципієнтів. Така взаємодія часто призводить не тільки до артефактів, але й до суттєвої де стабілізації геному реципієнта, аж до порушення його життєво важливих функцій. У цьому огляді ми проаналізували літературні дані стосовно взаємодії гетерологічних геномів трансгена та клітини реціпієнта, що дозволило виявити фактори, які впливають на цю взаємодію. Крім того, в огляді обговорюються перспективи використання трансгенозу з урахуванням передба чуваності поведінки трансгенів. Результати перших експериментів з переносу чужорідного генетичного матеріалу в клітини еука ріотів [1—4 ] привели їхніх авторів до висновку про те, що трансген або елімінується, або інтегрує в геном реципієнта. Вважалося, що інших шляхів взаємодії трансгена з геномом не існує. Можливість існування в еукаріотів, зокрема, у ссавців екстра- хромосомних ДНК, подібних до плазмід бактерій, категорично заперечувалася. Ця догма панувала © К. В. КРИСАН, О. П. СОЛОМКО, 2002 серед дослідників трансгенозу допоки не скінчилася ейфорія, викликана першими вдалими експеримен тами. Тоді було зроблено спробу перейти від про стого накопичення фактів до аналізу отриманих результатів та використання трансгенозу для роз в'язання певних дослідницьких завдань. З'ясувало ся, що взаємодія гетерологічних геномів є набагато складнішою, ніж вважалося раніше, та не обме жується елімінацією трансгена або вбудовуванням його у геном хазяїна. Часто спостерігалася мо дифікація чужорідної ДНК та (або) прилеглих ге- номних нуклеотидних послідовностей. Крім того, несподіванкою стало відкриття можливості епісом- ного існування трансгенів. Спочатку це було пока зане для рекомбінантних конструкцій, які містили нуклеотидні послідовності вірусів, що мають у життєвому циклі позахромосомні кільцеві форми [4 ], а потім — і для трансгенів, що не містили в своєму складі таких вірусних послідовностей [5]. Відкриття ампліфікації ділянок хромосом та малих кільцевих ДНК стало підтвердженням того, що екстрахромосомні амплікони є нормальними ком понентами геномів еукаріотів. Однак механізми, що впливають на вибір форми існування транс генів, залишалися (і зараз залишаються) дослід женими в недостатній мірі. Механізми інтеграції трансгенів. Результатом перших експериментів з трансгенозу було отриман ня тварин, що містили в своєму геномі чужорідну ДНК в інтегрованому вигляді. Усі ці роботи можна розділити на дві групи — введення вірусних ДНК та окремих маркерних генів. При ін'єкції про- вірусної ДНК вірусу лейкемії Молоні в зиготи 186 мишей вона інтегрувала в геном та успадковувала ся як менделівський ген. Було показано, що екзо генна ДНК містилася в геномі трансгенних мишей в кількості однієї копії на дипло'щний геном, з чого було зроблено висновок про наявність дуже обме женого числа (можливо, одного) сайтів інтеграції [1 ]. Аналогічну закономірність виявлено у риб: при мікроін'єкції провірусної ДНК того ж вірусу він інтегрував у кількості однієї копії та передавався як менделівський ген [6 ]. Незважаючи на те, що в згаданому експерименті з мишами трансгенні осо бини не мали фенотипових відмінностей від нор мальних, в іншому експерименті з тим самим вірусом виділено дві групи трансгенних мишей, в одній з яких у геномі містилися 1—2 копії про вірусної ДНК і ці миші мали ознаки прелей- кемічних, а в другій — 3—4 копії і миші мали всі ознаки лейкемічних. Аналіз сайтів інтеграції пока зав, що вони різні навіть у межах однієї групи [7 ]. Отже, геном мишей має численні сайти інтеграції, а інтенсивність експресії вірусних генів залежить від оточуючих нуклеотидних послідовностей. Ос танній висновок знайшов підтвердження в роботі тих самих авторів, коли було картовано кілька локусів, у які відбувалася інтеграція провірусної ДНК вірусу лейкемії Молоні, та було прямо пока зано залежність тканиноспецифічної експресії ві русу від його локалізації на хромосомі хазяїна. Крім того, в одному з локусів трансген частково делегувався [8]. Як саме сайт інтеграції впливає на експре сивність вірусних генів? Один з основних меха нізмів такого впливу — це різний ступінь метильо- ваності окремих частин геному. При вбудовуванні провірусної ДНК у гетерохроматинові області гено му трансген також зазнає метилювання, яке бло кує його експресію. Якщо ж сайт інтеграції знахо диться в області, що захищає трансген від метилю вання de novo, рівень експресії буде набагато вищим [9, 10]. Крім довгих областей високоме- тильованої ДНК, що відносяться до гетерохромати- ну, в геномах еукаріотів існує багато коротких метильованих ділянок, які відповідають кластерам генів, окремим генам чи їхнім регуляторним послі довностям. Метилювання в цьому випадку є еле ментом геномного імпринтингу та має регуляторну роль [11, 12]. Патерни метилювання можуть змі нюватися в залежності від етапу онтогенезу, але на кожному конкретному етапі вони є характерними. Імпринтовані гени часто фланковані короткими повторюваними послідовностями, які формують вторинні структури. Завдяки їм метилази «впі знають» нуклеотидні послідовності, які треба мети- лювати [13]. Якщо трансген вбудовується поблизу ВЗАЄМОДІЯ ТРАНСГЕНІВ ТА ГЕНОМІВ РЕЦИПІЄНТІВ В ЕУКАРІОТІВ репресованого шляхом метилювання гена, він може набувати характерного для цього гена патерну метилювання. При цьому можлива тканино- та стадієспецифічна експресія трансгена або повне її блокування. Якщо ж трансген містить повторювані послідовності, схожі на сигнали метилювання, він може змінити існуючий патерн та відповідно про філь експресії гена [14]. Ряд трансгенів, особливо вірусного походжен ня, має у своєму складі сильні регуляторні елемен ти, що можуть безпосередньо впливати на ак тивність експресії тих чи інших генів реципієнта. Геном вірусу раку молочної залози мишей містить регуляторний елемент, що активується глюкокор- тикоїдними гормонами. В залежності від орієнтації провірусної ДНК під час інтеграції та оточуючих нуклеотидних послідовностей цей регуляторний елемент здатний активувати сусідні промотори ми ші [15]. У той час, коли вірусні та провірусні ДНК є цілісними геномами зі своїми власними регулятор ними послідовностями, окремі гени, навіть з флан куючими та внутрішніми регуляторами, є більш чутливими до свого генетичного оточення в разі інтеграції. Тому спроби прямого введення маркер них генів для контролювання експресії або коригу вання мутантних фенотипів у більшості випадків закінчувалися невдачею незалежно від форми вве дення окремих генів: у лінійній, кільцевій або тандемно повторюваній [16]. Утім, слід відзначити, що звичайно публікувалися лише «позитивні» ре зультати, ті ж дані, які не відповідали схемі експерименту, до друку не потрапляли. Разом з тим описано ряд вдалих експериментів з мікро ін'єкції окремих генів. Так, ген трансферину кур чати без регуляторних послідовностей було введено в зиготи мишей та потім виявлено в геномі у вигляді чисельних тандемно розташованих копій, які транскрибувалися [17]. Аналогічний результат отримано для гена //-важкого ланцюга імуногло- буліну з власними регуляторними елементами. Трансгенні миші, які були носіями цього гена, містили його в кількості 20—140 копій на геном, при цьому він активно експресувався у лімфоїдних тканинах [18]. Власні регуляторні елементи часто відіграють найважливішу роль в експресії транс генів. Повнорозмірний ген /?-глюкуронідази з до вгими 5 ' - та З'-фланкуючими ділянками при мікро ін'єкції в зиготи дефектних за цим ферментом мишей експресувався на високому рівні у частини тварин. У тих мишей, що мали низький рівень експресії, вбудовування гена відбулося, певно, в область геному, яка блокувала експресію [19]. Важливе значення мають не лише фланкуючі об- 187 КРИСАН к. в., соломко о. п. ласті, але й внутрішні послідовності генів, що вводяться. Нативні гени /?-лактоглобуліну та а,-ан- титрипсину з повними наборами інтронів, які було введено в зиготи мишей, експресувалися набагато активніше, ніж їхні кДНК-копії та мутантні форми з делеціями окремих інтронів [20]. Це можна пояснити тим, що інтрони часто містять енхансери та інші ds-діючі послідовності, які регулюють екс пресію на рівні ініціації транскрипції та дозрівання мРНК. Таким чином, причинами активної та ста лої експресії введених генів є їхня інтеграція у «сприятливі» ділянки геному або гомологична ре комбінація з відповідними нуклеотидними послі довностями миші, що спричиняє вбудовування трансгена під контроль специфічних регуляторних елементів. Пошук сайтів інтеграції трансгенів тривалий час було утруднено у зв'язку з відсутністю не обхідних методів. Фактично, до розвитку техніки полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) висновки про сайти інтеграції робилися лише за наявністю мутантного фенотипу у трансгенних тварин або за закономірностями сумісного успадкування трансге на та певного картованого гена. Ще в 1983 році авторами роботи [21 ] показано, що вірус лейкемії Молоні при мікроін'єкції в зиготи миші вбудо вується в єдиний сайт в Х-хромосомі. Фенотипових змін у трансгенних мишей не спостерігалося, хоча вірусоспецифічні мРНК було виявлено [21 ]. Від сутність фенотипових змін свідчить про те, що жоден з функціональних генів миші не було по шкоджено; разом з тим одна з Х-хромосом ссавців імпринтована і, можливо, саме в цю «неактивну» Х-хромосому відбулася інтеграція (при цьому слід припустити, що імпринтованість не поширилася на трансген). У той самий час інтеграція могла від бутися і в некодуючі області «активної» Х-хромосо- ми. Пізніше ця група дослідників виявила, що вірус лейкемії Молоні при мікроін'єкції в зародки миші може вбудовуватися в 5'-кінець (перший інтрон) гена a 1(1)-коллагену, чим викликає ле тальну мутацію, повністю вимикаючи його екс пресію на ранніх стадіях ембріогенезу [22, 23 ]. Той самий вірус може інтегрувати також у 5 ,-кінець гена цикліну D2 миші (власне, цей ген було ідентифіковано по наявності в ньому сайта ін теграції провірусної ДНК) [24 ]. Цей феномен (ін теграція в 5 ,-кінець генів) має надзвичайно важли ве значення, докладніше це буде обговорюватися нижче. Про наявність певної спорідненості транс генів до статевих хромосом свідчать також дані щодо інтеграції конструкції, яка містить ген миша чого ^-інтерферону під контролем промотору мета- лотіонеїну. У трансгенних мишей, яких отримано подібним чином, спостерігалася чоловіча стериль ність [25]. Важко припустити, що це явище викли кане експресією введеного гена, скоріш за все, це свідчить про інсерційне пошкодження гена, локалі зованого на Y-хромосомі. Аналіз сайтів інтеграції в геном миші рекомбінантних плазмід, які містили нуклеотидні послідовності вектора pBR322 та мар керний ген, показав, що інтеграція переважно від бувається у повторювані послідовності геному. Ін тегрований трансген звичайно був фланкований прямими чи зворотними повторами, що перекрива лися. Ці повтори належали до різних родин високо- та помірноповторюваних нуклеотидних послідов ностей. На відстані 0,5—1 тис п. н. від трансгена знаходилися довгі помірноповторювані послідов ності [26—28]. Напевно, такі послідовності утво рюють «гарячі точки» інтеграції. Ці «гарячі точки» можуть формуватися також за рахунок вторинних структур ДНК. Відомо, наприклад, що зворотні повтори са- телітної ДНК можуть формувати шпильки та нека- нонічні структури ДНК з триспіральною структу рою [29 ]. Показано, зокрема, що ретровіруси часто інтегрують саме в ділянки геному, які мають вто ринні структури [30]. У згаданому експерименті з мишами нуклеотидний склад повторів у місці інте грації варіював — були випадки інтеграції того са мого трансгена як в АТ-багаті, так і в GC-багаті нуклеотидні послідовності. Можливою причиною цього явища було те, що до складу трансгена входили бактеріальні ділянки, маркерний ген тимі- динкінази вірусу простого герпесу та фрагменти провірусної ДНК вірусу саркоми Рауса, тобто нук леотидні послідовності різної природи, завдяки чо му інтеграція відбувалася в області геному з різним нуклеотидним складом. Принаймні, для ретровіру- сів, які за однією з систем класифікації поділяють ся на АТ-багаті та GC-багаті, є спостереження, що ретровіруси, чия ДНК багата на AT, переважно інтегрують в АТ-багаті ділянки геному. Аналогічна закономірність існує також для GC-багатих ре- тровірусів [31 ]. Пояснити це можна тим, що один з механізмів інтеграції полягає у рекомбінації з ділянками слабкої гомології, тобто у випадку з ретровірусами AT- та GC-багаті віруси мають ве лику спорідненість з AT- та GC-багатими ділян ками геному відповідно. Відомо, що такі ділянки геному формують довгі області, які є гомогенними за нуклеотидним складом. Ці області, вочевидь, утворюють темні та світлі диски в забарвлених препаратах хромосом. За однією з гіпотез, АТ-ба гаті ділянки містять, головним чином, тканиноспе- цифічні гени, а GC-багаті — так звані «гени до машнього господарства» («housekeeping genes») 188 ВЗАЄМОДІЯ ТРАНСГЕНІВ ТА ГЕНОМІВ РЕЦИПІЄНТІВ В ЕУКАРІОТІВ [32]. Якщо взяти до уваги цю гіпотезу, то можна пояснити специфічність ефектів, що їх виклика ють, наприклад, ретровіруси з різних систематич них груп. Можливо, цей зв'язок між нуклеотидним складом, сайтом інтеграції та відповідно ефектом є загальним для всіх трансгенів. У той же час провірусні ДНК ретровірусів захищені від інтеграції інших ретровірусів завдяки активації певного «хазяйського» білка [33]. У лю дини також виявлено ряд білків, що кодуються її власними генами та мають здатність зв'язуватися з довгими кінцевими повторами ендогенного ретро- вірусу [34 ]. Можливо, ці білки зв'язуються також і з довгими кінцевими повторами екзогенних ре тровірусів, впливаючи на їхню інтеграцію. Однак механізм захисту від автоінтеграції не є універ сальним, оскільки вірус імунодефіциту людини пе реважно інтегрує у ретропозони родин Ы та Лій [35], у тому числі в метильовані [ЗО] (хоча, можливо, вони не містять всіх належних послідов ностей). Взагалі, ретропозони родин Ы та Аіи є особливо «привабливими» для інтеграції трансгенів. Як вірус раку молочної залози мишей, так і ре- комбінантні конструкції часто інтегрують в (або поблизу) L1- та Л/ы-елементи [36—38]. Вочевидь причина цього полягає в тому, що ретропозони містять нуклеотидні послідовності, які відіграють роль «гарячих точок» інтеграції або формують структуру хроматину, сприятливу для інтеграції. Також не можна виключити можливості взаємодії позахромосомних копій трансгенів та ретропозонів. Цю можливість буде детально обговорено пізніше. Слід також зазначити, що ZJ-елементи містять промотори, енхансери та інші регуляторні послі довності [39, 40], що може впливати на експресію як розташованих поблизу, так і інтегрованих у ці елементи трансгенів. Якщо інтеграція трансгенів у повторювані по слідовності геномів реципієнтів, як правило, не викликає фенотипових змін і може бути виявлена лише спеціальними методами, то інтеграція в гени звичайно супроводжується порушенням їхніх фун кцій та відповідно появою нових ознак у трансген них тварин. Зараз хотілося б повернутися до над звичайно важливого факту частої інтеграції транс генів у 5'-області генів, про що вже йшлося стосовно гена а 1(1)-коллагену. Спочатку цей фено мен вважався випадковістю. Пізніше дослідники звернули увагу на те, що ретровіруси (та ретропо зони), а також ряд інших вірусів дуже часто інтегрують у ділянки геному, які пізніше активно транскрибуються [41, 42]. Далі поняття «ділянки, що транскрибуються» сконцентрувалося до «5'-об- ласті генів, що транскрибуються». Таке відбува ється в багатьох еукаріотів — від дріжджів до ссав ців. Ту-елементи дрозофіли переважно вбудовують ся у 5'-області генів [43, 44]. При цьому у дріжд жів виявлено ще одну закономірність — елементи ТуЗ інтегрують, головним чином, перед генами, що транскрибуються РНК-полімеразою III, а Туї — перед генами, які транскрибуються РНК-поліме разою II та генами тРНК [30]. Про механізми такої вибірковості можна лише здогадуватися. Мо жливо, причина полягає в тому, що на ранніх стадіях ембріогенезу, коли геном зародка ще ак тивно не експресується, має місце мінорна акти вація геному та з 5'-областями генів, які транскри буються чи невдовзі будуть транскрибуватися, по в'язана велика кількість різних білків, у тому числі факторів транскрипції, що мають високу спорід неність до ДНК та можуть сприяти інтеграції (можливі механізми такого сприяння будуть обго ворюватися пізніше). Крім того, відомо, що в геномах еукаріотів є ділянки, потенційно здатні формувати z-форми ДНК, та найчастіше ці ділянки розташовані в 5'-областях генів [45, 46]. Не вик лючено, що 2-ДНК є одним з ранніх сигналів, які призводять до активації тих чи інших генів і, таким чином, активація створює «гарячі точки» інтеграції трансгенів. Цікаві дані отримано при вивченні дріжджів, мутантних за геном гасіб, про дукт якого кон'югує з убіквітином та є висококон- сервативним для всіх еукаріотів. У той час, коли в дріжджів дикого типу частота інтеграції Туї різко знижується від 5 ' - до З'-кінця генів, у мутантів за rad6 ця частота однакова [47]. Отже, поки що не можна однозначно назвати причини підвищеної спорідненості ретроелементів та трансгенів, які міс тять такі елементи, до 5'-областей генів. Безпереч но, втім, що це явище має надзвичайно важливе значення, оскільки на різних стадіях онтогенезу трансгени можуть пошкоджувати ті чи інші гени, що специфічно експресуються на даній стадії роз витку. Кращому розумінню закономірностей інтегра ції трансгенів буде сприяти вивчення механізмів цього процесу. В інтеграції трансгенів беруть участь, головним чином, такі процеси, як гомо логічна та негомологічна рекомбінація та репарація дволанцюгових розривів ДНК, Для гомологічної рекомбінації необхідна наявність ділянок гомології між трансгеном та геномною ДНК реципієнта. При цьому трансген може як інтегрувати шляхом ін- серції, так і заміщувати собою ділянку хазяйської ДНК. У випадку трансгенів, що мають ретро- вірусне походження та містять довгі кінцеві повто ри, саме ці послідовності грають основну роль в інтеграції. Для цього, як правило, необхідно, щоб у 189 КРИСАН к. в., соломко о. п. хазяйській ДНК утворилися короткі одноланцюгові ділянки, по яких і відбувається рекомбінація. В довгих кінцевих повторах мишачих ретротранспо- зонів та багатьох ретровірусів є нуклеотидні по слідовності, потенційно здатні утворювати одно- ланцюгову ДНК [48, 49], тому такою високою є частота вбудовування трансгенів у ретропозони. Згадані послідовності відіграють також важливу роль у мейотичній рекомбінації. Оскільки ретровірусні довгі кінцеві повтори містять повторювані послідовності, можна припу стити, що повтори взагалі схильні до підвищеної частоти рекомбінації, тому що вони складають високоваріабельну частину геному та для них є характерними численні перебудови. Мінісателітні ДНК людини, які не містять довгих кінцевих повторів, є ділянками активної внутрішньохромо- сомної рекомбінації [50]. Перебудови є характер ними не лише для високоповторюваних послідов ностей геному, а й для помірних повторів, у тому числі, для кластерів генів. Це, наприклад, гени головного комплексу гістосумісності, /?-глобіну, ін суліну та ін. [51 ]. Аналогічне явище описане також для ряду генів, що кодують рецептори [52]. Іноді такі перебудови можуть призводити до втрати фун кціональних копій тих чи інших генів. Зокрема, відомий випадок втрати супресорного гена пухлин, який кодує білок р53. Це призводить до численних аномалій розвитку [53]. З точки зору універ сальності цих процесів викликають цікавість пере будови генів азотфіксації у ціанобактерій за відсут ності комбінованих джерел азоту. Ці гени фланко вані короткими повторюваними послідовностями, між якими за згаданих умов і відбувається ре комбінація, яка веде до активації відповідних генів [54 ]. Характерним є те, що в усіх випадках гени, залучені до перебудов, фланковані короткими по вторюваними послідовностями, що являють собою «гарячі точки» рекомбінації. При цьому можна виділити загальний консенсус, аналіз якого пока зав, що він має високу гомологію з сателітними повторами людини та з сАі-послідовністю, що за безпечує recbc рекомбінацію в Escherichia coli [51— 53]. Це свідчить про наявність загального та ево люційно консервативного механізму гомологічної рекомбінації. Частота рекомбінації набагато збіль шується у генів, що транскрибуються [55]. При цьому здатність до рекомбінації прямо залежить від сили промотору. Завдяки наявності сильного про мотору дріжджовий ген алкогольдегідрогенази (adh) є набагато рекомбінаційно активнішим, ніж гени, що перебувають під контролем слабких про моторів. Переміщений до інших районів геному промотор adh активізує рекомбінацію прилеглих ділянок [56 ]. Ймовірно, саме цим можна пояснити підвищену спорідненість трансгенів до генів, що транскрибуються. Відомо, що дріжджовий ген hprl кодує білок, який необхідний для елонгації транс крипції. У мутантів за цим геном різко збільшена частота рекомбінацій та хромосомних перебудов [57]. Цього слід було сподіватися, бо ферментний комплекс, який відповідає за ініціацію транскрип ції, є активним, внаслідок чого утворюється одно- ланцюгова ділянка в сайті ініціації (5'-область гена) (взагалі, для промоторів характерна наяв ність нуклеотидних послідовностей, потенційно здатних утворювати одноланцюгові ділянки [49]), а подальші події блоковано. Тобто в цьому випадку в 5'-області гена утворюється та існує тривалий час одноланцюгова ділянка. Аналогічно, у дріжджів, мутантних за генами топоізомераз, відбувається дуже багато рекомбінацій у високотранскрибованої ДНК [58 ]. Пояснюється це тим, що топоізомерази, утворюючи суперскручену ДНК, пригнічують ре комбінацію. В імуноглобулінових генів, які взагалі відрізняються нестабільністю, частота рекомбінації збільшується при їхній експресії [59] (помічено, що алелі ссавців, що транскрибуються на низькому рівні, значно рідше рекомбінують, ніж ті ж самі алелі, що транскрибуються активно [58]). За від сутності в імуноглобулінових генів промотору або енхансеру частота перебудов зменшується у 20— 100 разів. У процесі спадкових перебудов імуногло булінових генів делетується сегмент ДНК, що міс тить елемент, який сильно пригнічує транскрипцію (сайленсер). Якщо в модельному експерименті за мінити цей сегмент на ділянку нейтральної ДНК такого самого розміру, то частота перебудов значно збільшується [60]. В експериментах з направлено го вимкнення генів виявлено, що активний стан гена значно підвищує частоту гомологічної реком бінації [61 ]. За перебудови геному в процесі розвитку від повідають різні види рекомбінації. Ці перебудови більш істотно зачіпають повторювані послідовності, ніж окремі гени (слід відзначити, що роль повторів у розвитку видається надзвичайно важливою, хоча вона й не зовсім зрозуміла). Тетра- та тринуклео- тидні повтори виявляють високу нестабільність у ході раннього ембріонального розвитку миші [62 ], морського їжака [63, 64 ], параміксини [65 ], люди ни [66], ряду найпростіших [67], до того ж ця нестабільність є видоспецифічною [68]. Один з подібних мінісателітних локусів миші, що зазнає активних перебудов у ранньому ембріогенезі, має високу гомологію з довгими кінцевими повторами транспозоноподібного елемента миші [69 ]. Це свід чить про універсальність згаданої нестабільності та, 190 ВЗАЄМОДІЯ ТРАНСГЕНІВ ТА ГЕНОМІВ РЕЦИПІЄНТІВ В ЕУКАРІОТІВ хоча причини і роль її незрозумілі, дозволяє при пустити, що механізми функціонування геномів та відповідно їхня взаємодія з трансгенами є по дібними для різних організмів. Як уже згадувалося, крім гомологічної ре комбінації, інтеграція трансгенів відбувається в місцях репарації дволанцюгових розривів геномної ДНК [70]. Той факт, що при розривах хромосом їхні кінці мають тенденцію до з'єднання, відмітила ще Макклінток [71] (звичайно, мова не йде про обов'язкове відновлення розірваної хромосоми, її кінці можуть зв'язуватися з кінцями будь-яких інших лінійних молекул ДНК). Набагато пізніше стало відомо, що в хромосомах еукаріотів є ділян ки, особливо схильні до дволанцюгових розривів. Одними з таких ділянок є тринуклеотидні повтори (існує спостереження, що частота дволанцюгових розривів є особливо високою на межах між R- і G-дисками хромосом [72 ]; можливо, це пояснюєть ся наявністю в цих ділянках хромосомоспецифіч- них повторюваних послідовностей). Роль повторів і залежність частоти розривів від їхньої довжини продемонстровано в експериментах з дріжджами. З'ясувалося, що із збільшенням кількості повторю ваних одиниць частота розривів також збільшуєть ся. Тринуклеотидні повтори людини вважаються точками утворення дволанцюгових розривів завдя ки тому, що вони можуть блокувати елонгацію реплікації, але не впливають на ініціацію. При цьому ступінь впливу цих повторів залежить від їхньої довжини та орієнтації відносно оги Слід також відзначити, що делеція одного з генів, коду ючих нуклеазу, яка бере участь у процесингу фрагментів Оказакі при реплікації ДНК (rad 27), викликає різке зростання частоти дволанцюгових розривів хромосом. Оскільки цей ген є висококон- сервативним в усіх еукаріотів, не виключено, що його пошкодження може бути причиною ламкості хромосом і в інших організмів [73]. Довгі інвер товані повтори також є потенційними точками дволанцюгових розривів [74]. Як відомо, кінці хромосом захищені ділянками ДНК із специфічним нуклеотидним складом та структурою (теломера- ми), що захищають хромосоми від злиття та дії термінальних нуклеаз. Багато які з вірусів також мають кінцеві структури, які запобігають їхньому пошкодженню. Тому поява будь-яких вільних кін ців ДНК сприймається клітиною як пошкодження хромосом та веде до активації специфічних репара- тивних механізмів [75]. Слід зазначити, що з вільними кінцями ДНК одразу ж зв'язується так званий Ku-білок, ЯКИЙ, з одного боку, попереджає гідроліз ДНК нуклеазами, а, з іншого, — є факто ром упізнавання для еукаріотичних лігаз. Разом з тим він є кофактором ДНК-залежної протеїнкі- нази, яка запускає механізм репарації [76]. Крім Ku-білка, до дволанцюгових кінців ДНК мають спорідненість інші негістонові білки, зокрема, HMG 1 та 2; вони також полегшують лігування шляхом взаємодії з лігазою [77]. Трансген, що потрапляє в ядро клітини, спочатку лінеаризується хазяйською ендонуклеазою [78 ], а потім до його кінців приєд нуються Ku-білок та інші білки, після чого транс ген «готовий» до інтеграції у дволанцюговий роз рив. Можливо, що за рахунок Ku-білка, який полегшує роботу лігаз, інтегровані трансгени дуже часто виявляються у вигляді численних тандемно з'єднаних копій. Серед білків, що беруть участь у з'єднанні негомологічних кінців ДНК (а також у нематричному додаванні нуклеотидів по місцю роз риву — таке явище часто спостерігається в місцях з'єднання послідовностей інтегрованих трансгенів та геномної ДНК), слід вирізнити ДНК-полімеразу /?, яку було виявлено у жаб роду Xenopus [79]. Ділянки підвищеної ламкості хромосом знайде но поблизу онкогена Ьс12 та гена важкого ланцюга імуноглобулінів. До того ж ділянка поблизу гена Ьс12 містить сайт, чутливий до дії нуклеази S1, що свідчить про наявність одноланцюгової ДНК [80]. Таким чином, можливо, саме одноланцюгові ділян ки ДНК є місцями підвищеного ризику для виник нення дволанцюгових розривів та завдяки цьому (разом з передумовами, що обговорювалися вище) є «гарячими точками» інтеграції трансгенів. У зга даному сайті, чутливому до дії нуклеази S1, місти ться також ділянка впізнавання для нуклеази, яка присутня в незрілих В-лімфоцитах, та ділянка зв'язування з білком, функції якого невідомі, що також наявний у незрілих В-клітинах. Нуклеотид- на послідовність, яка впізнається цим білком, має гомологію з с/н-послідовністю Е. соїі, про яку вже йшлося вище. До того ж показано, що цей білок зв'язується і з іншими сайтами, в яких відбува ються розриви хромосом [80]. Слід також згадати про те, що певну роль в утворенні дволанцюгових розривів відіграє реплікація ДНК [81], оскільки активація огі реплікації передбачає виникнення одноланцюгових ділянок. Детальніше це явище буде обговорюватися нижче. Наприкінці хотілося б відзначити, що процеси репарації дволанцюгових розривів разом з нестабільністю геному є консерва тивними в еукаріотів, що дає підставу припустити наявність загальних закономірностей в інтеграції трансгенів. Модифікація інтегративних трансгенів та ге номів реципієнтів при трансгенозі. Досить часто взаємодія інтегрованих трансгенів та геномів ре ципієнтів не обмежується інтеграцією. Виявлено, 191 КРИСАН к. в., соломко о. п. що багато з інтегрованих трансгенів мають відмін ності у порівнянні з введеними ДНК. Геномна ДНК реципієнта також може зазнавати змін поблизу сайта інтеграції трансгена. Поки що не зовсім зрозуміло, коли відбуваються ці зміни — перед ін теграцією, коли трансген ще знаходиться у віль ному стані, або після неї. Що стосується геномної ДНК, то вона, скоріш за все, змінюється після інтеграції трансгена. Перебудови трансгенів являють собою, голо вним чином, делеції окремих ділянок, інсерції фрагментів геномної ДНК та внутрішньотрансгенні дуплікації та транслокації. При цьому, звичайно, найчастіше перебудови спостерігаються у трансге нах, сконструйованих на основі вірусів при вве денні їх у клітини хазяїв, які є непермісивними для цих вірусів. При ін'єкції в зиготи мишей високоон- когенного аденовірусу мавп SA 7 він інтегрував у геном, однак рестрикційний патерн інтегрованого трансгена, досліджений за допомогою блот-гібри- дизації, відрізнявся від первинного. Крім того, переважна більшість трансгенних мишей містила лише лівий кінець вірусу, в якому знаходиться онкоген, а правий було еліміновано, хоча в окре мих сублініях мишей виявлено також зворотну закономірність [82 ]. Іноді перебудови того ж само го інтегрованого вірусу SA 7 (або прилеглих геном- них послідовностей) у трансгенних мишах призво дять до того, що він перетворюється з такого, що не експресується в поколінні F 0 , на вірус, здатйий до експресії в наступних поколіннях [83]. Ана логічно, вірус SV 40 не викликав проявів інфекції у трансгенних хом'яків покоління F 0 , але в їхніх нащадків індукував появу пухлин [84]. Пояснити це можна зміною характеру метилювання транс генів завдяки модифікації прилеглих геномних по слідовностей або транслокацією трансгенів в інші ділянки геному під час раннього розвитку вна слідок мейотичної або мітотичної рекомбінації. Пе ребудови у вигляді делецій та внутрішніх дуплі кацій відбуваються також в інтегрованому вірусі SV 40 у клітинах мишей. Хазяйська ДНК поблизу сайта інтеграції також містила перебудовані ана логічним чином ділянки [85]. У провірусній ДНК вірусу саркоми Рауса, яку мікроін'єкували в зиготи мишей, відбувалися суттєві перебудови, головним чином, елімінація окремих нуклеотидних послідов ностей [86 ]. Аналогічне явище відбувається також при введенні чужорідної ДНК у ранні ембріони дрозофіли. Провірусна ДНК вірусу саркоми Рауса та аденовірусу SA 7 інтегрували в геном комахи, викликаючи різні фенотипові мутації. Однак у наступних поколіннях мух ці мутації зникали. Це свідчить про елімінацію трансгенів та відновлення пошкоджених генів [87]. Така ж сама поступова елімінація інтегрованого вірусу лейкемії Молоні відбувалася після кількох циклів реплікації клі тинної ДНК [88]. У цьому випадку інтеграція трансгена відбулася, вочевидь, у високоваріабельні ділянки геному. Спробу з'ясувати, як впливають окремі нукле отидні послідовності трансгена на його модифі кацію, здійснили з серією делеційних мутантів вірусу SV 40, які вводили мікроін'єкцією у зиготи мишей. Повнорозмірний вірус, що містив усі гени та контролюючі області, зазнав дуже частих му тацій (разом з фланкуючими послідовностями ге ному). Меншу частоту мутування мали віруси, позбавлені огі реплікації, а ще меншу — ті віруси, які не мали також ранніх генів та їхнього енхансе- ра [89]. Оскільки мавп'ячий вірус SV 40 було ін'єковано в зиготи мишей, тобто непермісивного хазяїна, можна припустити, що хазяйських білків було достатньо лише для ініціації реплікації (або транскрипції). При цьому спостерігалося локальне плавлення ДНК в огі реплікації чи промоторній області (білки, що відповідальні за ці процеси, є консервативними у всіх еукаріотів), але подальші події не могли відбуватися через відсутність спе цифічних факторів. Саме такі одноланцюгові ді лянки і були мішенями для рекомбінаційних про цесів. Ще одне джерело модифікації трансгенів — це нестабільність повторюваних послідовностей ге ному, про яку йшлося раніше. Так, при аналізі перебудов вірусу лейкемії Молоні в трансгенних мишах виявлено делеції частин провірусної ДНК та інсерції сателітної ДНК миші [90]. Таким чином, основний внесок у великорозмірні перебудови трансгенів (делеції, дуплікації та ін.) роблять, імо вірно, різні види рекомбінації. «Гарячими точками» для рекомбінації трансгени можуть бути через наявність нуклеотидних послідовностей, здатних до формування специфічних сигналів. Такі сигнали можуть формуватися за рахунок взаємодій чу жорідної ДНК з ДНК-зв'язуючими білками ха зяїна, що спричинює утворення ділянок з під вищеною рекомбінаційною здатністю. Якщо транс ген містить повторювані послідовності, вони також можуть робити істотний внесок у його модифікацію за рахунок рекомбінації з ділянками слабкої гомо логії або під час спадкових перебудов геному на ранніх етапах розвитку. Що стосується огі реплі кації та промоторів, то вони, як уже згадувалося, взагалі є досить нестабільними точками геному. Іноді, якщо кінці трансгена вбудувалися у дві різні хромосоми, результатом негомологічної рекомбі нації можуть стати суттєві хромосомні перебудови, такі як транслокації та дуплікації [91 ]. 192 ВЗАЄМОДІЯ ТРАНСГЕНІВ ТА ГЕНОМІВ РЕЦИПІЄНТІВ В ЕУКАРІОТІВ Появу в трансгенах точкових мутацій можна пояснити тим, що інтегровані трансгени не мають патерну метилювання, характерного для тієї об ласті геному, в яку відбулася інтеграція, завдяки чому виникають помилки при реплікації. У ссавців існує спеціальний механізм захисту від «внутріш- ньогеномних паразитів» — ретропозонів. Цей ме ханізм полягає в інактивації промоторів цих еле ментів шляхом метилювання та наступною тран- зицією залишків С у Т, що закріплює інактивацію. Іноді, як наприклад, у випадку «адаптації» курячо го вірусу саркоми Рауса до качиних клітин [92], деякі точкові мутації можуть давати вірусу селек тивну перевагу при пасуванні в клітинах непер- місивного хазяїна. Така перевага сприяє закріп ленню мутацій та розповсюдженню мутантних форм вірусу, які здатні ефективно інфікувати не- пермісивні клітини. Дестабілізація геномних послі довностей, що фланкують інтегрований трансген, викликається, вочевидь, зміною патерну метилю вання та утворенням додаткових вторинних струк тур. 1С V. Krysan, A. P. Solomko Interaction of recipient genome and transgenes in eukaryotes. Integrative transgenes Summary The review is focused on the investigations concerning a problem of eukaryotic transgenesis. The forms of transgenes existence, me chanisms of their integration and modification are discussed. The data obtained on the genome — genome interactions during trans- genesis are generalised. К. В. Крисан, A. IT. Соломко Взаимодействие трансгенов и геномов реципиентов у эукариотов. Интегративные трансгены Резюме Представлен обзор исследований по проблеме трансгеноза у эукариотов. Рассматриваются вопросы, связанные с формами существования трансгенов, механизмами их интеграции и модификации. Обобщены материалы исследований межгеном ных взаимодействий при трансгенозе. ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ \. Jaenish R. Germ line integration and Mendelian transmission of the exogenous Moloney leukemia virus / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1976.—73, N 4.—P. 1260—1264. 2. Breindl M.t Doehmer J., Willecke K. Germ line integraiion of Moloney leukemia virus: identification of the chromosomal integration site / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1979.—76, N 4.—P. 1938—1942. 3. Ottolenghi-Nightingale E. DNA-mediated transformation in mammalian cells / / Cell communication / Ed. R. P. Cox.— New York, 1974.—P. 33—42. 4. Cuzin F.t Vogt M., Dieckmann M., Berg P. Induction of virus multiplication in 3T3 cells transformed by a thermosensitive mutant of polyoma virus. II. Formation of oligometric polyoma DNA molecules / / J. Мої. Biol.—1970.—47, N 3.—P. 317— 333. 5. Johnson E. M., Jelinek W. R. Replication of a plasmid bearing a human Alu-family repeat in monkey COS-7 cells / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1986.—83, N 13.—P. 4660—4664. 6. Lin S., Gaiano N., Culp P. Integration and germ line transmission of a pseudotyped retroviral vector in Zebrafish / / Science.—1994.—265.—P. 666—669. 7. Jahner D., Stuhlman Jaenish R. Conformation of free and of integrated Moloney leukemia virus proviral DNA in preleukemic and leukemic BALB/Mo mice / / Virology.— 1980.—101, N 1.—P. 111—123. 8. Jaenish R., Jahner D.p Grotkopp D. Derivation of three mouse strains carrying Moloney leukemia virus in their germ line at different genetic loci / / Animal virus genetics / Ed. B. N. Fields.—Hamburg, 1980.—P. 265—279. 9. Jaenish R. Retroviruses and embryogenesis / / Hoppe-Seyler's J. Physiol. Chem.—1982.—363, N 2.—P. 1267—1271. 10. Jaenish R.t Jahner D. Methylation, expression and chro mosomal position of genes in mammals / / Biochim. et biophys. acta.—1984.—782, N 1.—P. 1—9. 11. Efstratiadis A. Parental imprinting of autosomal genes / / Curr. Open. Genet. Dev.—1994.—4.—P. 265—280. 12. Li E., Beard C, Jaenish R. Role for DNA methylation in genomic imprinting / / Nature.—1993.—366.—P. 362—365. 13. Neuman В., Kubicka P., Barlow D. P. Characteristics of imprinted genes / / Nat. Genet—1994.—9.—P. 451—452. 14. Duhl D., Vrieleing #., Miller K. Neomorphic agouti mutations in obese yellow mice / / Nat. Genet.—1994.—7.—P. 220— 226. 15. Chalepakis G., Arnemann J., Slater E. Differential gene activation by glucocorticoids and progestins through the hor mone regulatory elements of mouse mammary tumor virus / / Cell.—1988.—53.—P. 371—382. 16. Kucherlapati R., Skoultchi A. I. Introduction of purified genes into mammalian cells / / Crit. Rev. Biochem.—1984.—16, N 4.—P. 349—379. 17. McNight G. S., Hammer R. E., Kuenzel E. A., Brinster R. L. Expression of the chicken transferrin gene in transgenic mice / / Cell.—1983.—34, N 9.—P. 335—341. 18. Grosschedl R., Weaver D., Baltimore D., Costantini F. Introduction of a /^-immunoglobulin gene into the mouse germ line: specific expression in lymphoid cells and synthesis of functional antibody / / Cell.—1984.—38, N 3.—P. 647—658. 19. Kyle J. W., Birkenmeier E. N.t Gwynn B. Correction of murione mucopolysaccharidosis VII by a human /?-glucuro- nidase transgene / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1990.—87, N 10.—P. 3914—3918. 20. Whitelaw С. B. A., Archibald A. L., Harris S. Targeting expression to the mammary gland: intronic sequences can enhance the efficiency of gene expression in transgenic mice / / Transgenic Res.—1991.—1, N 1.—P. 3—13. 21. Stewart C, Harbers 1С, Jahner D., Jaenish R. X-chromosome- linked transmission and expression of retroviral genomes micro- injected into mouse zygotes / / Science.—1983.—221.— P. 760—762. 22. Schnieke A., Harbers 1С, Jaenish R. Embryonic lethal mutation in mice induced by retrovirus insertion into the a 1 (I)-collagen gene / / Nature.—1983.—304, N 7.—P. 315—320. 23. Breindl M., Harbers JC, Jaenish R. Retrovirus-induced lethal mutation in collagen I gene of mice is assosiated with an altered chromatin structure / / Cell.—1984—38, N 8.—P. 9—16. 24. Hanna Z., Jankowski M., Tremblay P. The vin-J gene, identified by provirus insertional mutagenesis, is the cyclin D2 / / Oncogene.—1993.—8.—P. 1661—1666. 193 КРИСАН к. в., соломко о. п. 25. Iwakura Y, Asano Af., Nishimune Y.f Kawade Y. Male sterility of transgenic mice carrying exogenous mouse interferon-^-gene under the control of the metallothionein enhancer-promoter / / EMBO J.—1988.—7, N 12.—P. 3757—3762. 26. Тарантул В. 3., Кузнецова E. Д., Газарян К Г. Харак теристика участков генома трансгенных животных, приле гающих к интегрированным последовательностям чужерод ной ДНК / / Молекуляр. биология.—1989.—23, № 4.— С. 1036—1041. 27. Тарантул В. 3., Кучерявый В. В., Макарова Я В. Клони рование фрагмента ДНК трансгенной мыши, содержащего интегрированную рекомбинантную плазмиду / / Молеку ляр. биология.—1986.—20, № 1.—С. 278—286. 28. Макарова Я. В., Тарантул В. 3., Газарян К Г. Струк турные особенности участка интеграции чужеродной ДНК в геноме трансгенной мыши / / Молекуляр. биология.— 1988.—22, № 6.—С. 1553—1560. 29. Koto М., Matsunaga К, Shimizu N. A novel unusual DNA structure formed in an inverted repeat sequence / / Biochem. and Biophys. Res. Communs.—1998.—246, N 2.—P. 532— 534. 30. KirchnerJ., Connolly C. Af., Sandmeyer S. B. Requirement of RNA polymerase ІП transcription factors for in vitro position- specific integration of a retrovirus-like element / / Science.— 1995.—267.—P. 1488—1491. 31. Rynditch A , Kadi F, Geryk J. The isopycnic, compartmentali zed integration of Rous sarcoma virus sequences / / Gene.— 1991.—106.—P. 165—172. 32. Filipski J. Correlation between molecular clock ticking, codon usage, fidelity of DNA repair, chromosome banding and chromatin compactness in germline cells / / FEBS Lett.— 1987.—217, N 2.—P. 184—186. 33. Lee M. S.t Craigie R. A previously unidentified host protein protects retroviral DNA from autointegration / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1998.—95.—P. 1528—1533. 34. Akopov S. В., Nikolaev L. G., Khil D. P. Long terminal repeats of human endogenous retrovirus К family (HERV-K) specifi cally bind host cell nuclear proteins / / FEBS Lett—1998.— 421.—P. 229—233. 35. Stevens S. W., Griffith J. D. Human immunodeficiency virus type 1 may preferentially integrate into chromatin occupied by LIHs repetitive elements / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.— 1994.__91.-_P. 5557—5561. 36. Fanning T. G„ Morris D. W., Cardiff R. D.f Bradshaw H. D. Characterization of an endogenous retrovirus-repetitive DNA chimera in the mouse genome / / J. Virol.—1985.—53, N 3.— P. 998—1000. 37. Dudley J. P. Mouse mammary tumor proviruses from a T-cell lymphoma are assosiated with the retroposon LIMd / / J. Virol.—1988.—62, N 2.—P. 472—478. 38. Kato S.t Anderson R. A , Camerini-Otero R. D. Foreign DNA introduced by calcium phosphate is integrated into repetitive DNA elements of the mouse L cell genome / / Мої. Cell. Biol.—1986.—6, N5.—P. 1787—1795. 39. Yang Z., Boffelli D., Boonmark N. Apolipoprotein (a) gene enhancer resides within a LINE element / / J. Biol. Chem.— 1998.—273.—P. 891—897. 40. Keshet E., Schiff R., Jtin A. Mouse retrotransposons: a cellular reservoir of long terminal repeat (LTR) elements with diverse transcriptional specificities / / Adv. Cancer Res.—1991.—56.— P. 215—251. 41. Sandmeyer S. В., Hansen L J., Chalker D. L. Integration specificity of retrotransposons and retroviruses / / Ann. Rev. Genet.—1990.—24.—P. 491—518. 42. Choo К В., Chen С. M., Han С. P. Molecular analysis of cellular loci disrupted by papillomavirus 16 integration in cervical cancer: frequent viral integration in topologically destabilized and transcriptionally active chromosomal regions / / J. Med. Virol.—1996.—49.—P. 15—22. 43. Spradling A. C, Stern D. Af., Kiss / . Gene disruptions using P transposable elements: an integral component of the Droso- phila genome project / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1995.— 92.—P. 10824—10830. 44. Craigie R. Hotspots and warm spots: integration specificity of retroelements / / Trends Genet.—1992.—8, N 6.—P. 187— 190. 45. Schroth G. P., Chou P.J., Ho P. Mapping z-DNA in the human genome / / J. Biol. Chem.—1992.—267, N 17.—P. 11846— 11855. 46. Wu H.Y., Shyy S., Wang J. C , Lin L F. Transcription generates positively and negatively supercoiled domains in the template / / Cell.—1988.—53, N 3.—P. 431—440. 47. Liebman S. W., Newman G. A ubiquitin-conjugating enzyme, RAD6, affects the distribution of Tyl retrotransposon integra tion positions / / Genetics.—1993.—133.—P. 499—508. 48. Edelmann W., Kroger В., Goller Af., Horak I. A recombination hotspots in the LTR of a mouse retrotransposon identified in an in vitro system / / Cell.—1989.—57, N 6.—P. 937—946. 49. Swamynathan S. K, Nambiar A., Guntaka R. V. Role of single-stranded DNA regions and Y-box proteins in transcrip tional regulation of viral and cellular genes / / FASEB J.— 1998.—12.—P. 515—522. 50. Boan F., Rodriguez J. Af., Gomez-Marquez J. A non-hyper- variable human minisatellite strongly stimulates in vitro in tramolecular homologous recombination / / J. Мої. Biol.— 1998.—278, N 3.—P. 499—505. 51. Kobori J. А. у Strauss E., Minord K, Hood L. Molecular analysis of the hotspots of recombination in the murine major histocompatibility complex / / Science.—1986.—234.— P. 173—179. 52. Rudiger N. S., Gregersen N., Kielland-Brandt M. C. One short well conserved region of Alu-sequences is involved in human gene rearrangements and has homology with pro- karyotic chi II Nucl. Acids Res.—1995.—23, N 2.—P. 256— 260. 53. Albertoni M., Daub D. M., Arden К. C. Genetic instability leads to loss of both p53 alleles in a human glyoblastoma / / Oncogene.—1998.—16.—P. 321—326. 54. Golden J. W.t Mulligan M. E.t Haselkorn R. Different recombination site specificity of two developmentally regulated genome rearrangements / / Nature.—1987.—327.—P. 526— 529. 55. Kodadek T. Mechanistic parallels between DNA replication, recombination and transcription / / Trends Biochem. Sci.— 1998.—23.—P. 79—83. 56. Grimm C, Schaer P., Munz P.t Kohli / . The strong ADH1 promoter stimulates mitotic and meiotic recombination at the ADE6 gene of Schizosaccharomyces pombe II Мої. Cell. Biol.—1991.—11, N 1.—P. 289—298. 57. Chavez S., Aguilera A. The yeast HPR1 gene has a functional role in transcription elongation that uncovers a novel source of genome instability / / Genes and Dev.—1997.—11, N 24.— P. 3459—3470. 58. Nickoloff J. A. Transcription enhances intrachromosomal ho mologous recombination in mammalian cells / / Мої. Cell. Biol.—1992.—12.—P. 5311—5318. 59. Blackuell Т. K, Moore M. W., Yamopoulos G. D. Recombina tion between immunoglobulin variable region gene segments is enhanced by transcription / / Nature.—1986.—324.—P. 585— 589. 60. Lauster R.t Reynaud C. A., Martensson J. L., Peter A , Bucchini D.t Jami J., Weil J. C. Promoter, enhancer and 194 http://1994.__91.-_P ВЗАЄМОДІЯ ТРАНСГЕНІВ ТА ГЕНОМІВ РЕЦИПІЄНТІВ В ЕУКАРІОТІВ silencer elements regulate rearrangement of an immunoglobulin transgene / / EMBO J.—1993.—12.—P. 4615—4623. 61. Thyagarajan В., Johnson B. L., Campbell C. The effect of target site transcription on gene targeting in human cells in vitro II Nucl. Acids Res.—1995.—23.—P. 2784—2790. 62. Gibbs M., Collick A , Kelly R.G., Jeffreys A J. A tetra- nucleotide repeat mouse minisatellite displaying substantial somatic instability during early preimplantation development / / Genomics.—1993.—17.—P. 121—128. 63. Бриков В. А., Кухлевский А. Д. Связь изменений палин- дромной фракции с процессами репликации ДНК в ран нем развитии морского ежа / / Молекуляр. биология.— 1988.—22, № 2.—С. 377—383. 64. Dickinson D. G., Baker R. F. Evidence for translocation of DNA sequences during sea urchin development / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1978.—75.—P. 5627—5630. 65. Kubota S., Ishibashi Т., Kohno 5. A germline restricted, highly repetitive DNA sequence in Paramyxine atami: an interspecifi- cally conserved, but somatically eliminated, element / / Мої. and Gen. Genet.—1997.—256.—P. 252—256. 66. Jeffreys A. /., Wilson V., Thein S. L. Hypervariable «mini- satellite* regions in human DNA / / Nature.—1985.—314.— P. 67—73. 67. Klobutcher L. A. Developmental^ excised DNA sequences in Euplotes crassus capable of forminr G quartets / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1995.—92, N 6.—P. 1979—1983. 68. Collick A., N orris M. L., Allen M. J. Variable germ line and embryonic instability of the human minisatellite MS 32 (D158) in transgenic mice / / EMBO J.—1994.—13, N 23.— P. 5745—5753. 69. Kelly R. G. Similar origins of two mouse minisatellites within transposon-like LTRs / / Genomics.—1999.—24, N 3.— P. 509—515. 70. Pipiras E., Coquelle A., Bieth A , Debatisse M. Interstitial deletions and intrachromosomal amplification initiated from a double-strand break targeted to a mammalian chromosome / / EMBO J.—1998.—17.—P. 325—333. 71. McClintock B. The stability of broken ends of chromosomes in Zea mays II Genetics.—1941.—26.—P. 231—282. 72. Korenberg J. R., Rykowsky M. C. Human genome organization: Alu, Lines and molecular structure of metaphase chromosome bands / / Cell.—1988.—53, N 3.—P. 391—400. 73. Freudenreich C. Kantrow S. M., Zakian V. A. Expansion and length-dependent fragility of CTG repeats in yeast / / Science.—1998.—279.—P. 853—856. 74. Ma C , Martin S.f Trask В., Hamlin J. L. Sister chromatid fusion initiates amplification of the dihydrofolate reductase gene in Chinese hamster cells / / Genes and Dev.—1993.— 7.—P. 605—620. 75. Weinert T. DNA damage and checkpoint pathways: molecular anatomy and interactions with repair / / Cell.—1998.—94.— P. 555—55S. 76. Ramsden D. A., Gellert M. Ku protein stimulates DNA end joining by mammalian DNA ligases: a direct role for Ku in repair of DNA double-strand breaks / / EMBO J.—1998.— 17.—P. 609—614. 77. Nagaki S., Yamamoto M., Yumoto Y, Shirakawa H, Yoshida M., Teraoka H. Non-histone chromosomal proteins HMG1 and 2 enhance ligation reaction of DNA double-strand breaks / / Biochem. and Biophys. Res. Communs.—1998.—246, N 1.— P. 137—141. 78. Козлов А П., Решетников В. Л., Корж В. П., Нейфах А. А Чужеродная ДНК в развивающихся зародышах вьюна Misgurnus fossilis II Молекуляр. биология.—1988.—22, № 6.—С. 1614—1623. 79. Reichenberger S., Pfeiffer P. Cloning, purification and charac terization of DNA polymerase p from Xenopus laevis studies on its potential role in DNA-end joining / / Eur. J. Biochem.— 1998.—251.—P. 81—90. 80. Jaeger U.f Purtcher В., Karth G. D. Mechanism of the chromosomal translocation t (14; 18) in lymphoma: detection of a 45-kd breakpoint binding protein / / Blood.—1993.—81.— P. 1833—1840. 81. Windle В., Draper B. W., Yin Y. A central role for chro mosome breakage in gene amplification, deletion formation, and amplicon integration / / Genes and Dev.—1991.—5.— P. 160—174. 82. Кузнецова E. Д., Андреева Л. E., Серова И. А. Новые данные о характере структурных изменений ДНК адено вируса обезьян SA 7, микроинъецированного в зиготы мышей / / Молекуляр. генетика, микробиология и вирусо логия.—1988.—№ 1.—С. 6—10. 83. Тарантул В. 3., Макарова И. В., Андреева Л. Е. ДНК аденовируса обезьян и ее экспрессия в органах потомства трансгенных мышей / / Молекуляр. генетика, микробио логия и вирусология.—1986.—№ 1.—С. 22—26. 84. Rachlin J., Wollmann R., Dohrmann J. Inoculation of simian virus 40 into pregnant hamsters can induce tumors in offspring / / Lab. Invest—1988.—58, N 1.—P. 26—30. 85. Gurney Т., Jr., Gurney E. G. Spontaneous rearrangements of integrated Simian Virus 40 DNA in nine transformed Rodent cell lines / / J. Virol.—1989.—63, N 1.—P. 165—174. 86. Разоряй К Г., Гольцов В. А , Набиронкин С. Д. Введение последовательностей ДНК вируса саркомы Рауса в геномы дрозофилы и мыши путем микроинъекций в яйцеклетки / / Молекуляр. биология.—1985.—19.—С. 760—766. 87. Газарян JC Г., Набиронкин С. Д., Шахбазян А. К. Индук ция нестабильных мутаций у Drosophila melanogaster мик роинъекцией онкогенных вирусов и их ДНК в ранние эмбрионы / / Генетика.—1984.—20, № 8.—С. 1237—1243. 88. Reik W., Weiner Н, Jaenish R. Replication-competent Molo ney murine leukemia virus carrying a bacterial supressor tRNA gene: selective cloning of proviral and flanking host sequences / / Proc. Nat Acad. Sci. USA.—1985.—82, N 2.—P. 1141— 1145. 89. Hunter D. J., Gurney E. G. The genomic instability assosiated with integrated simian virus 40 DNA is depended on the origin of replication and early control region / / J. Virol.—1994.—68, N 2.—P. 787—796. 90. Varela-Echavarria A , Prorock C. M.y Ron Y, Pougherty J. P. High rate of genetic rearrangement during replication of a Moloney murine leukemia virus-based vector / / J. Virol.— 1993.—67—P. 6357—6364. 91. Wilkie Т. M., Palmiter R. £>. Analysis of the integrant in MyK-103 transgenic mice in which mails fail to transmit the integrant / / Мої. Cell. Biol.—1987.—7, N 5.—P. 1646— 1655. 92. Rynditch A , Yatsula В., Hlozanek I. Virus-specific nucleotide sequences in duck cells transformed by chicken and duck- adapted RSV / / Fol. Biol.—1986.—32.—P. 145—153. УДК 577.29 Надійшла до редакції 23.10.2000 195

Взаємодія трансгенів та геномів реципієнтів в еукаріотів. Інтегративні трансгени

Репозитарії

Схожі ресурси