Поиск Кабинет

Роль транспозонов в структурной эволюции геномов эукариот

Гены & Клетки: Том XVI, №2, 2021 год, стр.: 23-30

DOI: 10.23868/202107001

 

Авторы

Р.Н. Мустафин

ДЛЯ ТОГО ЧТОБЫ СКАЧАТЬ СТАТЬЮ В ФОРМАТЕ PDF ВАМ НЕОБХОДИМО АВТОРИЗОВАТЬСЯ, ЛИБО ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ

Реферат

 В обзорной статье приведены работы, доказывающие происхождение центромерных повторов от транспозонов у растенийи животных. Мобильные элементы сохраняются в составе центромер, участвуя во взаимодействии с кинетохором. От транспозонов произошли центромерный белок CENP-B, теломеразаи теломеры. Описано значение РНК-интерференции для функционирования центромер с участием некодирующих РНК, процессированных из их транскриптов. Роль РНК-интерференциис участием происходящих от мобильных элементов некодирующих РНК в регуляции центромер может быть связана с защитными механизмами эукариот против транспозонов, которые стали успешно использоваться в регуляции работы генома. Результатом данного регуляторного механизма могла стать система сегрегации хромосом при митозе эукариотической клетки в связи с глобальной ролью мобильных элементов в управлении функционированием геномов. Действительно, транспозоныэволюционно связаны с вирусами, для которых характерны взаимодействия с тубулином микротрубочек, а геномы бактериофагов кодируют сходный с тубулином белок PhuZ. От транспозоновв эволюции произошли сплайсосомные интроны, эпигенетические и транскрипционные факторы и сайты связывания с ними,некодирующие РНК и белок-кодирующие гены. Это свидетельствует об эволюционном формировании системы регуляции функций клеток с участием транспозонов наряду с ролью мобильных элементов в структурной эволюции геномов.

Ключевые слова: транспозоны (мобильные элементы), повторяющиеся нуклеотидные последовательности, ретроэлементы, сателлиты, центромеры, теломеры.

 

THE ROLE OF TRANSPOSONS IN THE STRUCTURAL EVOLUTION OF EUKARYOTIC GENOMES

We presented evidence of the role of transposons in the occurrence of centromeric repeats in plants and animals. During evolution, transposable elements are retained as part of centromeres and participate in interaction with kinetochore. Moreover, the centromere protein CENP-B, telomerase, and telomeres were derived from transposons. For the functioning of centromeres, the necessary role of RNA interference was proved. Non-coding RNAs that are processed from centromere transcripts are involved in this process. We assume that this property was acquired due to the protective mechanisms of the hosts against transposons, which have been successfully used for the regulation of genomes. As a result, the universal mechanism of chromosomes during mitosis was formed for all eukaryotes, since transposons play a global role in the structural and functional regulation of genomes. Evolutionary kinship of transposons with viruses, which are characterized by interactions with microtubule tubulin, is proved. Moreover, bacteriophages encode tubulin-like PhuZ protein. In evolution, spliceosomal introns, epigenetic and transcription factors and their binding sites,non-coding RNAs, and many protein-coding genes have evolved from transposons. These facts indicate the evolutionary formation of a complex system of regulation of cell functions involving transposons and the role of transposons in the structural evolution of genomes.

Keywords: transposable elements, repetitive nucleotide sequences, retroelement, satellite DNAs, centromeres, telomeres.

Подняться вверх сайта