Гены ras: эволюционная консервативность
Наиболее ярким примером эволюционной консервативности могут служить ras-гены . Они обнаружены в клетках млекопитающих, кур, насекомых ( Dr.melanogaster ; Dras1 , Dras2/64B и Dras3 ), моллюсков ( Aplysia ; Apl-ras ), нематод ( C.elegans ; let ), слизневых грибов ( Dictyostelium discoideum ; Ddras ), растений ( Allium cepa ) и дрожжей ( Saccharomyces cerevisiae - RAS1 и RAS2 ; Schizosaccharomyces pombe - SPRAS ) ( Barbacid M., 1987 ).
Сравнительный анализ рассчитанных аминокислотных последовательностей продуктов данных ras-генов с белком p21 млекопитающих показал их высокую степень гомологии и сходную организацию доменов. Хотя некоторые из продуктов ras-генов беспозвоночных имеют дополнительные аминокислоты на N-конце, они сохраняют по крайней мере 84% гомологии с высококонсервативным N-концевым доменом белка p21. Эта гомология уменьшается во втором менее консервативном домене и совершенно отсутствует в вариабельной С-концевой области, за исключением небольшой высоко консервативной последовательности, ответственной за мембранную локализацию белка ( Barbacid M., 1987 ).
Замечательным подтверждением эволюционной консервативности ras-генов является их способность функционировать в гетерологичных системах. Известно, что ras1 ras2 мутанты S. cerevisiae не способны к вегетативному росту ( Kataoka T. et al., 1985 ). Однако трансфецируемые в такие мутантные клетки ras-гены млекопитающих (транскрибируемые с дрожжевых промоторов) способны поддерживать их рост в отсутствие эндогенных RAS-генов ( De-Feo- Jones D. et al., 1985 ). Сходным образом химерные (дрожжи- млекопитающие) ras-гены или дрожжевые RAS-гены, несущие делецию в длинном гипервариабельном домене, вызывают злокачественную трансформацию NIH 3T3 клеток ( De-Feo-Jones D. et al., 1985 ).
Показано также, что инъекция p21 в ооциты лягушки Xenopus laevis индуцирует мейоз ( Birchmeier C. et al., 1985 ), а инъекция анти- p21 антител блокирует инсулиновую стимуляцию мейоза ( Deshpande A.K., Kung H.F., 1987 ).
Ras-подобные белки найдены даже у простейших ( Escherichia coli ). Причем было показано, что они также обладают GTPазной активностью и необходимы для клеточного роста ( March P.E. et al., 1988 ). А для продуктов онкогенов myc и myb установлена их частичная структурная гомология с продуктом E1A онкогена аденовирусов ( ДНК-содержащих опухолеродных вирусов ) ( Ralston R., Bishop J.M., 1983 ).
Вирусный ген Е1А в отличие от онкогенов ретровирусов является вирусспецифичным геном и необходим для размножения вируса. Он так же, как и myc- и myb- онкогены, кодирует ядерный белок и вызывает иммортализацию клеток.
Эти факты говорят о том, что многие (если не все) протоонкогены различных видов эукариот, а иногда и прокариот, могли произойти от небольшого числа общих предковых генов, обеспечивающих основные жизненные процессы клетки.
