Рис. 31.16. Перенос гена (показано крас-
ным цветом), граничащего с
обеих сторон с IS-элементами
(желтый цвет). При транспози-
ции реципиентный участок (си-
ний цвет) удваивается. Один
конец транспозона предста-
вляет собой обращенный по-
втор другого конца.
да. Следовательно, плазмиды, являющиеся
сложными факторами R, образуются из
весьма подвижных элементов, обусловли-
вающих, устойчивость к отдельным химиче-
ским соединениям. Такие генетические эле-
менты, способные к переносу, теперь назы-
вают транспозонами.
31.7. IS-элементы могут присоединяться
к неродственным генам
Что лежит в основе высокой подвижности
транспозонов? Электронно-микроскопиче-
ские исследования и определение последова-
тельности нуклеотидов в ДНК показали,
что последовательность, расположенная на
одном конце транспозона, повторяется на
другом конце. Например, концы Tn3-транс-
позона, кодирующего устойчивость к ампи-
циллину,- представляют собой обращенные
повторы длиной 38 пар оснований. После-
довательности нуклеотидов в ДНК реце-
пиенте, граничащие с обеих сторон с транс-
позоном, являются прямым повтором по-
следовательности 5-9 пар оснований, при-
сутствовавшей до вставки транспозона
(рис. 31.16). Между этими обрамляющими
206
Часть IV.
Информация
последовательностями реципиентной ДНК
и концевыми последовательностями транс-
позона нет никакой гомологии. Кроме того,
гены rec E. coli не участвуют в процессе ин-
теграции транспозона, что в корне отличает
его от общей генетической рекомбинации.
Концы транспозона, возможно, служат IS-
элементами, направляя действие нуклеаз
и других белков, участвующих в интеграции.
Самое главное заключается в том, что
транспозон не обязательно гомологичен ре-
ципиентной ДНК, так как специфичность
интеграции определяется в первую очередь
ДНК-белковыми взаимодействиями, а не
спариванием оснований.
Самые маленькие подвижные генетиче-
ские элементы - это последовательности-
вставки (IS-элементы), которые имеют дли-
ну около 1 kb. В отличие от транспозонов
IS-элементы не несут никаких генов. Однако
они оказывают существенное влияние на
выражение соседних генов. IS-элементы
обычно блокируют транскрипцию ди-
стальных генов транскрипционной единицы.
Кроме того, они могут выступать в качестве
новых промоторов. К тому же IS-элементы
способствуют таким хромосомным пере-
стройкам, как делеции и инверсии. В хромо-
соме E. coli было обнаружено несколько ко-
пий четырех различных IS-элементов (IS1,
IS2, IS3 и IS4). К тому же концевые последо-
вательности некоторых транспозонов иден-
тичны одному из этих IS-элементов. По всей
вероятности, транспозон образуется в том
случае, когда какой-либо ген оказывается
окруженным парой IS-элементов.
Мы уже видели, что плазмиды и фаги мо-
гут обмениваться блоками генов с бакте-
риальными хромосомами. Кроме того,
плазмиды и фаги способны рекомбиниро-