Войти
A миниспутник - это участок повторяющихся ДНК, в которой определенные мотивы ДНК (длиной от 10-60 пар оснований ) обычно повторяются 5-50 раз. Минисателлиты встречаются более чем в 1000 местах в геноме человека, и они отличаются высокой частотой мутаций и большим разнообразием в популяции. Минисателлиты выступают в центромерах и теломерах хромосом, причем последние защищают хромосомы от повреждений. Название «сателлит» относится к раннему наблюдению, что центрифугирование геномной ДНК в пробирке отделяет заметный слой основной массы ДНК от сопутствующих «спутниковых» слоев повторяющейся ДНК. Минисателлиты - это небольшие последовательности ДНК, которые не кодируют белки, но встречаются в геноме сотни раз, причем множество повторяющихся копий находятся рядом друг с другом.
Минисателлиты и их более короткие родственники, микросателлиты, вместе классифицируются как ДНК VNTR (переменное количество тандемных повторов). Как ни странно, минисателлиты часто называют VNTR, а микросателлиты часто называют короткими тандемными повторами (STR) или простыми повторами последовательностей (SSR).
Минисателлиты состоят из повторяющихся, обычно GC -богатых мотивов, длина которых варьируется от 10 до более 100 пар оснований. Эти вариантные повторы тандемно перемешаны. Некоторые минисателлиты содержат центральную последовательность (или «ядро») азотистых оснований «GGGCAGGANG» (где N может быть любым основанием) или, в более общем смысле, состоят из мотивов последовательностей пуринов (Аденин (A) и Гуанин (G)) и пиримидины (цитозин (C) и тимин (T)).
Гипервариабельные минисателлиты имеют длину ядра 9–64 п.н. и обнаруживаются в основном в центромерных областях.
У людей 90% минисателлитов обнаруживаются в субтеломерных областях хромосом. Последовательность теломер человека сама по себе представляет собой тандемный повтор: TTAGGG TTAGGG TTAGGG…
Минисателлиты были задействованы как регуляторы экспрессии гена (например, на уровнях транскрипции, альтернативного сплайсинга или контроля отпечатка ). Как правило, это некодирующая ДНК, но иногда они являются частью возможных генов..
Минисателлиты также составляют хромосомные теломеры, которые защищают концы хромосомы от разрушения или слияния с соседними хромосомами.
Минисателлиты ассоциированы с уязвимыми участками хромосом и находятся рядом с рядом точек останова повторяющейся транслокации.
Было продемонстрировано, что некоторые человеческие мини-спутники (~ 1%) обладают средней частотой мутаций в зародышевой линии от более 0,5% до более 20%, что делает их наиболее нестабильным участком в геноме человека, который, как известно, Дата. В то время как другие геномы (мыши, крысы и свиньи) содержат минисателлитные последовательности, ни один из них не является гипермутабельным. Поскольку все гипермутируемые мини-спутники содержат, они представляют собой чрезвычайно информативные системы для анализа сложных процессов оборота, которые происходят в этом классе тандемных повторов. Картирование минисателлитных вариантных повторов с помощью ПЦР (MVR-PCR) широко использовалось для построения схемы распределения вариантных повторов в массиве, что позволяет получить подробную информацию о структуре аллелей до и после мутации.
Исследования показали различные мутационные процессы, происходящие в соматических и половых клетках. Соматическая нестабильность, обнаруженная в ДНК крови, показывает простые и редкие внутриаллельные события на два-три порядка величины ниже, чем в сперме. Напротив, в зародышевой линии происходят сложные межаллельные преобразования, подобные событиям.
Дополнительные анализы последовательностей ДНК, фланкирующих человеческие мини-сателлиты, также выявили интенсивный и сильно локализованный мейотический кроссовер, центральную точку перед нестабильной стороной решеток миниспутников. Таким образом, оборот повторов, по-видимому, контролируется рекомбинационной активностью в ДНК, которая фланкирует массив повторов и приводит к полярности мутации. Эти данные позволили предположить, что минисателлиты, скорее всего, эволюционировали как свидетели локализованных мейотических горячих точек рекомбинации в геноме человека.
Было высказано предположение, что минисателлитные последовательности побуждают хромосомы обмениваться ДНК. В альтернативных моделях именно наличие соседних двухцепочечных горячих точек является основной причиной вариаций числа копий минисателлитных повторов. Предполагается, что соматические изменения являются результатом трудностей репликации (которые могут включать, среди прочего, проскальзывание репликации ).
Исследования показали, что эволюционная судьба мини-спутников имеет тенденцию к равновесное распределение по размеру аллелей, пока мутации во фланкирующей ДНК не повлияют на рекомбинационную активность минисателлита, подавляя нестабильность ДНК. Такое событие в конечном итоге привело бы к исчезновению гипермутируемого мини-спутника из-за мейотического драйва.
Первый человеческий миниспутник был открыт в 1980 году и,. Обнаружив их высокий уровень изменчивости, сэр Алек Джеффрис разработал дактилоскопию ДНК на основе мини-спутников, решив первое иммиграционное дело с помощью ДНК в 1985 году и первое судебное дело об убийстве, убийства Эндерби в Соединенное Королевство, 1986. Минисателлиты впоследствии также использовались для генетических маркеров в анализе сцепления и популяционных исследованиях, но вскоре были заменены микросателлитным профилированием в 1990-х годах.
Термин сателлитная ДНК возник в результате наблюдения в 1960-х годах фракции разрезанной ДНК, которая показала отчетливую плавучую плотность, обнаруживаемую как «сателлитный пик» при центрифугировании в градиенте плотности, и которая впоследствии была идентифицирована как большая центромерная тандем повторяется. Когда позже были идентифицированы более короткие (10-30 п.н.) тандемные повторы, они стали известны как минисателлиты. Наконец, с открытием тандемных итераций простых мотивов последовательностей был придуман термин микросателлиты.
