|
Архив публикацийТезисыXXIII-ая конференцияОсобенности структурной организации геномной ДНК эукариот. Новый взглядИнститут биофизики клетки РАН, 142290, Пущино, Институтская ул. д. 3, komarov@icb.psn.ru 1Волгоградский госуниверситет, 400062, г. Волгоград, пр-т Университетский д. 100 В работе, с целью установления особенностей строения ДНК в структуре геномов эукариот проведен сравнительный анализ частот встречаемости мономерных и смешанных W- (т.е аденин/тиминовых) и S- (гуанин/цитозиновых) нуклеотидных треков в геномах 7 различных видов организмов с последовательно увеличивающимся GC% составом: Dictyostelium discoedium (25.7%); Caenorhabditis elegans (36.9%); Arabidopsis thaliana (38%); D.melanogaster (38.8%); H.sapiens (40.0%); G.gallus (50.0%), Leishmania major (59.1%). Исходя из имеющихся данных секвенирования этих геномов, представленных в банке GenBank, были исследованы частоты появления олигонуклеотидных двойных цепочек из АТ- или GC-пар переменной длины n от 1 до 10 000. Установлена специфика влияния GC-содержания на характер распределения нуклеотидных повторов в геномах эукариот. Впервые показано, что во всех рассмотренных случаях геномных ДНК частота встречаемости олигонуклеотидных моно и смешанных W(A/T)-треков с увеличением размеров трека всегда оказывалась доминирующей над встречаемостью S(G/C)-треков. Причем, если в асимптотике W-треков можно было встретить появление повторов длиной порядка нескольких сотен пар нуклеотидов, то в случае S-треков частота встречаемости протяженных повторов практически сходила к нулю, как правило, уже в районе длин до двух десятков GC-пар! И это было характерно как для GC-дефицитных, так и для GC-богатых геномов эукариот. Обнаруженная разительная асимметрия в распределении АТ- и GC-пар в составе геномов разнообразных видов организмов с доминированием АТ-спариваний оснований указывает на существование каких-то внутренних нетривиальных фундаментальных отличий в структурной организации уотсон-криковских пар, которые приводят к таким масштабным эффектам «накопления». В своей работе мы, на основе квантово-химических расчетов, развиваем идею о возможно важной роли в данном процессе скрытого структурного полиморфизма геометрии комплементарного спаривания, выявленного нами ранее в структуре коротких ДНК дуплексов. Вполне вероятно, что GC-пары по сравнению с АТ-парам по причине своей повышенной, 4-х кратной неоднозначности геометрии Н-связывания, как менее «предсказуемый» элемент в регулярном воспроизведении исходной структуры уотсон-криковского спаривания, были попросту «минимизированы» природой для обеспечения надежности протекания процессов редупликации, транскрипции, а также возможно и некоторых других генетических процессов. |
