Модель дислокации матричной цепи в ходе репликации
Исходно модель дислокации матричной цепи была предложена в работе ( Drake, Baltz, 1976 ) ( рис. 1.5 ). Этот механизм является развитием модели Стрейзингера ( Streisinger et al., 1966 ), только в отличие от нее ( рис.1.6 ) после сдвига матричной цепи по политракту происходит достраивание одного нуклеотида к праймерной цепи и возврат матричной цепи в нормальное состояние. В том случае, если происходит дальнейший синтез праймерной цепи без коррекции неспаренного основания в ДНК образуется предмутационное состояние , которое в дальнейшем может привести к появлению замены. Первое экспериментальное подтверждение реальности этого механизма было получено в работах Кункела ( Kunkel, 1985a ), ( Kunkel, 1985b ) который проводил анализ мутаций, возникающих в lacZa гене в ходе репликации in vitro под действием ДНК-полимеразы b-класса гепатомы крысы.
Анализ двух "горячих" точек возникновения T->G мутаций показал, что они имеют сходную структуру "CGT AC", где n - длина поли-T тракта. В позиции 70 наблюдалось 6 мутаций T->G (поли-T тракт был расположен в позициях 70-73). В позиции 103 наблюдалось 16 мутаций T->G (поли-T тракт был расположен в позициях 103-104). Помимо мутаций T->G в этих политрактах наблюдались делеции T оснований возникающих в соответствии с моделью Стрейзингера. С точки зрения авторов ( Kunkel, Alexander, 1986 ), поскольку модель дислокации матричной цепи является частным случаем модели Стрейзингера ( Streisinger et al., 1966 ), то одновременное появление замен и делеций указывает на неслучайность связи мутаций с политрактом опосредуемую через механизм дислокации матричной цепи.
Реализация механизма дислокации матричной цепи возможна только в участках политрактов длиной от 2 н.п. и более, причем мутации локализуются в крайнем основании политракта.
Праймерная:5'-T-T-C 5'-T-T-C-A
Матричная: 3'-A-A-G-G-T-A-5' 3'-A-A G-T-A-5'
5'-T-T-C-A 5'-T-T-C-A-A-T-3'
3'-A-A-G-G-T-A-5' 3'-A-A-G-G-T-A-5'
Рис.1. Схема возникновения предмутационного состояния (отмечено
двоеточием) в соответствии с моделью дислокации мат-
ричной цепи (Kunkel, Alexander, 1986).
Праймерная:5'-T-T-C 5'-T-T-C-A
Матричная: 3'-A-A-G-G-T-A-5' 3'-A-A G-T-A-5'
5'-T-T-C-A-T-3' 5'-T-T-C-A-T-3'
3'-A-A G-T-A-5' 3'-A-A-G-T-A-5'
Рис.2 . Схема возникновения делеции одного
нуклеотида в политракте ( Streisinger et al., 1966 ).
Смотрите также:
