Satellit DNA

Satellit-DNA er en karakteristisk  komponent i det eukaryote genom, der består af tandemorganiserede gentagelser af nukleotidsekvenser . Satellit-DNA koder ikke for proteiner og er lokaliseret i kromosomernes konstitutive heterochromatin [1] . Satellit-DNA er karakteristisk for telomere og centromere regioner af kromosomer [2] .

Oprindeligt betød udtrykket "satellit-DNA" den del af det eukaryote genom , der blev adskilt under gradient-ultracentrifugering og derfor skulle afvige i tæthed og indhold af AT/GC-par fra størstedelen af ​​DNA. Dette udtryk er en teknisk betegnelse for de fysisk-kemiske egenskaber af de angivne fraktioner og ikke en afspejling af deres biologiske egenskaber. Senere viste det sig, at ribosomale RNA- gener , mitokondrie- og chloroplast -DNA kan danne separate satellitlignende toppe i gradienten. På den anden side kan "ægte" satellitter med en GC-sammensætning identisk med hoved-DNA'et ikke adskilles fra hovedparten af ​​DNA, og de findes som "skjulte" satellitter [1] .

Udtrykkene "satellit-DNA" og minisatellit- og mikrosatellit -DNA bør skelnes klart. Den største forskel mellem dem er for det første, at mini- og mikrosatellitter, i modsætning til satellit-DNA, findes i euchromatin , og for det andet er antallet af kopier af gentagelser i mini- og mikrosatellitter meget mindre sammenlignet med satellit-DNA. Fælles for alle tre komponenter er tilstedeværelsen af ​​tandem arrangerede gentagelser, og præfikserne "mini-" og "mikro-" afspejler forskelle i længden af ​​gentagne enheder. Længden af ​​den gentagende enhed af minisatellit-DNA er 10-100  basepar , mens mikrosatellit-DNA's længde er mindre end 10 basepar . Længden af ​​det gentagne satellit-DNA-motiv er ikke begrænset. Det varierer fra 2 til flere hundrede par [1] .

Satellit-DNA må ikke forveksles med satellit-(satellit)regioner af akrocentriske kromosomer . Brugen af ​​det samme udtryk er et uheldigt historisk sammenfald [3] .

Opdagelses- og studiehistorie

Opdagelsen af ​​satellit-DNA er forbundet med udviklingen af ​​en tæthedsgradient-ultracentrifugeringsmetode. I slutningen af ​​1950'erne og begyndelsen af ​​1960'erne var denne metode den vigtigste metode til fraktionering og karakterisering af total DNA. De første eksperimenter med DNA-centrifugering i en cæsiumchlorid - densitetsgradient , udført på DNA fra kalvethymus , viste heterogeniteten af ​​dens sammensætning. Selve udtrykket "satellit-DNA" blev introduceret i 1961 af Saul Keith som et resultat af eksperimenter med centrifugering af DNA fra rhesusaber, alligatorer, marsvin og husmus [4] . Under disse forsøg blev det fundet, at der udover hovedtoppen i tæthedsfordelingen er en mindre "satellit" top. Men arten af ​​denne type DNA forblev ukendt. De første antagelser om arten af ​​satellit-DNA blev lavet et år senere. Schildkraut og kolleger foreslog, at den mindre top i DNA-densitetsfordelingen kan skyldes tilstedeværelsen af ​​symbotiske organismer eller tilstedeværelsen af ​​DNA beriget med "ikke-klassiske" nukleotidbaser, såsom 5-methylitosin [5] .

Det første spørgsmål om arten af ​​satellit-DNA var spørgsmålet om intracellulær lokalisering. Resultaterne af eksperimenter, der sammenligner de flydende tæthedsprofiler af kerne-DNA og DNA fra kloroplaster af blade af spinat ( Spinacia oleracea ) [6] samt kerne-DNA og mitokondrielt DNA fra tætte neurosporer ( Neurospora crassa ) [7] , gær [8 ] ] viste dyr [9] , at den flydende tæthed af organel-DNA er højere end for nuklear DNA, hvilket fører til den konklusion, at den mindre top af "satellit-DNA" refererer til organel -DNA . Men arbejdet i de næste to år bidrog til at ændre disse synspunkter. Heterogeniteten af ​​den flydende tæthedsprofil af direkte nukleært DNA [10] [11] blev fundet , og også at et signifikant (adskillige titusvis af procent) nuklear DNA tilhører "satellit"-toppen af ​​flydende tæthed [12] . Yderligere eksperimenter med centrifugering ved hjælp af gradienter af cæsiumsulfat , tungmetalioner, antibiotika gjorde det muligt at finde "skjulte" satellitter, det vil sige at vise, at satellit-DNA ikke er homogent og består af forskellige sekvenser [13] .

Satellit-DNA-typer

Satellit-DNA består af flere tandem-gentagelser af samme sekvens, hvis længde varierer fra et nukleotidpar til flere tusinde basepar [14] .

Noter

1. ↑ 1 2 3 Hemleben V., Beridze T. G., Bakhman L., Kovarik J., Torres R. Satellit-DNA  // Advances in Biological Chemistry. - 2003. - T. 43 . - S. 267-306 . Arkiveret fra originalen den 18. maj 2015.
2. ↑ Nukleinsyrer: fra A til Z / B. Appel [et al.]. - M. : Binom: Videnlaboratoriet, 2013. - 413 s. - 700 eksemplarer.  - ISBN 978-5-9963-0376-2 .
3. ↑ Fogel F., Motulsky A. Human genetik: I 3 bind - M . : Mir, 1989. - T. 1. - S. 116-117. - 312 s. — ISBN 5-03-000287-1 .
4. ↑ Kit, S. Ligevægtssedimentation i tæthedsgradienter af DNA-præparater fra dyrevæv // Journal of molecular biology. - 1961. - V. 3 , nr. 6 . - S. 711IN1-716IN2 .
5. ↑ Schildkraut CL, Marmur J., Doty P. Bestemmelse af basissammensætningen af ​​deoxyribonukleinsyre ud fra dens flydende tæthed i CsCl // Journal of molecular biology. - 1962. - V. 4 , nr. 6 . - S. 430-443 .
6. ↑ Chun EH, Vaughan MH, Rich A. Isoleringen og karakteriseringen af ​​DNA forbundet med kloroplastpræparater // Journal of molecular biology. - 1963. - V. 7 , nr. 2 . - S. 130-141 .
7. ↑ Luck, DJ, & Reich, E. (1964). DNA i mitokondrier af Neurospora crassa . Proceedings of the National Academy of Sciences, 52(4), 931-938.
8. ↑ Tewari, K.K., Jayaraman, J., & Mahler, H.R. (1965). Adskillelse og karakterisering af mitokondrielt DNA fra gær. Biokemisk og biofysisk forskningskommunikation, 21(2), 141-148.
9. ↑ Rabinowitz, M., Sinclair, J., DeSalle, L., Haselkorn, R. , & Swift, H.H. (1965). Isolering af deoxyribonukleinsyre fra mitokondrier fra kyllingeembryohjerte og lever. Proceedings of the National Academy of Sciences, 53(5), 1126-1133.
10. ↑ Borst, P., & Ruttenberg, GJCM (1966). Renaturering af mitokondrielt DNA Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Nukleinsyrer og proteinsyntese, 114(3), 645-647.
11. ↑ Corneo G, Moore C, Sanadi DR, Grossman L, Marmur J (1966) Mitokondrielt DNA i gær og nogle pattedyrarter. Science, 151, 687-689
12. ↑ Beridze, TG, Odintsova, MS, & Sissakyan, NM (1967). Fordeling af DNA-komponenter af bønneblade i fraktionerne af cellestrukturer. Mol Biol (Mosc), 1, 142-153.
13. ↑ Corneo, G., Ginelli, E., & Polli, E. (1971). Renatureringsegenskaber og lokalisering i heterochromatin af humane satellit-DNA'er. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Nukleinsyrer og proteinsyntese, 247(4), 528-534.
14. ↑ MeSH Tandem+Repeat

Litteratur

• Beridze, Thengiz. Satellit-DNA  (ubestemt) . - Springer-Verlag , 1986. - ISBN 978-0-387-15876-1 .
• Hoy, Marjorie A. Insekts molekylær genetik: en introduktion til principper og  anvendelser . - Academic Press , 2003. - S. 53. - ISBN 978-0-12-357031-4 .

Links

• PlantSat.  En database med plantesatellit-DNA . Laboratorium for Molekylær Cytogenetik, Institut for Plantemolekylærbiologi, Ceske Budejovice, Tjekkiet. Hentet 11. maj 2013. Arkiveret fra originalen 17. maj 2013.

Ordbøger og encyklopædier	Britannica (online)