Видоспецифічні мобільні генетичні елементи у гені репаративного ензиму MGMT широконосих мавп

  • О. В. Підпала Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
  • Л. Л. Лукаш Інститут молекулярної біології і генетики НАН України

Анотація

Мета. Проаналізувати поширення видоспецифічних мобільних генетичних елементів (МГЕ) в ортологів гена MGMT широконосих мавп. Методи. Гомологію між нуклеотидними послідовностями визначали програмою BLAST 2.6.1. Результати пошуку та ідентифікації МГЕ здійснено за допомогою програми CENSOR. Результати. На прикладі ортологів гена MGMT широконосих мавп з’ясовано, що різні видоспецифічні МГЕ, ідентифіковані у їхніх інтронних послідовностях, можуть мати різну еволюційну хронологію. У випадку елемента Alu2_TS, який виник у представника довгоп’ятових, виявлено, що в еволюційно найближчих приматів він зазнає делеційної деградації, тоді як фрагменти людино-специфічного L1Hs елемента траплялися у геномах еволюційно віддалених приматів ще задовго до формування і виникнення цього ретроелемента. Висновки. Хронологія еволюційних змін гена та його видоспецифічних МГЕ може мати різний характер і відбуватися паралельно та незалежно.

Ключові слова: Platyrrhina,  ген MGMT,  МГЕ, Alu2_TS, L1Hs.

Посилання

Pegg A.E. Repair of O(6)-alkylguanine by alkyltransferases. Mutat.Res. 2000. Vol. 462 (2–3). P. 83–100.

Margison G.P., Butt A., Pearson S.J., Wharton S., Watson A.J., Marriott A., Caetano C.M., Hollins J.J., Rukazenkova N., Begum G., Santibanez-Koref M.F. Alkyltransferase-like proteins. DNA Repair (Amst). 2007. Vol. 6 (8). P. 1222–1228.

Pidpala O.V., Lukash L.L. Analisis of human MGMT gene orthologous in Protists. Factors in Experimental Evolution of Organisms. 2018. Vol. 22. P. 345–351. doi: 10.7124/FEEO.v22.973 [in Ukrainian]

Pidpala O.V., Lukash L.L. Formation of the L1Hs retroelement in the intron of the MGMT gene of Hominoidea. Factors in Experimental Evolution of Organisms. 2019. Vol. 24. P. 338–344. doi: 10.7124/FEEO.v24.1126 [in Ukrainian]

Pidpala O.V., Lukash L.L. In silico analysis of MGMT gene orthologous in the most ancient Mammals Strepsirrhini. Factors in Experimental Evolution of Organisms. 2020. Vol. 26. P. 305–310. doi: 10.7124/FEEO.v26.1284 [in Ukrainian]

Perelman P., Johnson W.E., Roos C., Seuanez H.N., Horvath J.E., Moreira M.A., Kessing B., Pontius J., Roelke M., Rumpler Y., Schneider M.P., Silva A., O'Brien S.J., Pecon-Slattery J. A molecular phylogeny of living primates. PLoS Genet. 2011. Vol. 7 (3). e1001342. doi: 10.1371/journal.pgen.1001342.

Chenais B., Caruso A., Hiard S., Casse N. The impact of transposable elements on eukaryotic genomes: from genome size increase to genetic adaptation to stressful environments. Gene. 2012. Vol. 509 (1). P. 7–15. doi: 10.1016/j.gene.2012.07.042.

Sotero-Caio C.G., Platt R.N., Suh A., Ray D.A. Evolution and diversity of transposable elements in vertebrate genomes. Genome Biol. Evol. 2017. Vol. 9. P. 161–177. doi: 10.1093/gbe/evw264.

de Koning A.P., Gu W., Castoe T.A., Batzer M.A., Pollock D.D. Repetitive elements may comprise over two–thirds of the human genome. PLoS Genet. 2011. Vol. 7, № 12. e1002384. doi: 10.1371/journal.pgen.1002384.

Pidpala O., Lukash L. Regulatory potential of mobile genetic elements in the human MGMT gene. J. Genet. Genomic Sci. 2018. Vol. 3. P. 008–015. doi: 10.24966/GGS–2485/100008.

Kazazian H.H.Jr., Moran J.V. The impact of L1 retrotransposons on the human genome. Nat. Genet. 1998. Vol. 19 (1). P. 19–24.

Furano A.V. The biological properties and evolutionary dynamics of mammalian LINE–1 retrotransposons. Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 2000. Vol. 64. P. 255–294.

Boissinot S., Chevret P., Furano A.V. L1 (LINE–1) retrotransposon evolution and amplification in recent human history. Mol. Biol. Evol. 2000. Vol. 17 (6). P. 915–928.

Smit A.F., Tуth G., Riggs A.D., Jurka J. Ancestral, mammalian-wide subfamilies of LINE-1 repetitive sequences. J. Mol. Biol. 1995. Vol. 246 (3). P. 401–417.

Cantrell M.A., Grahn R.A., Scott L., Wichman H.A. Isolation of markers from recently transposed LINE-1 retrotranspos-ons. Biotechniques. 2000. Vol. 29 (6). P. 1310–1316.

Batzer M.A., Deininger P.L. Alu repeats and human genomic diversity. Nature Rev. Genet. 2002. Vol. 67 (3). P. 370–379.

Kapitonov V., Jurka J. The age of Alu subfamilies. J. Mol. Evol. 1996. Vol. 42. P. 59–65.

Roy–Engel A.M., Carroll M.L., El-Sawy M., Salem A.H., Garber R.K., Nguyen S.V., Deininger P.L., Batzer M.A. Non–traditional Alu evolution and primate genomic diversity. J. Mol. Biol. 2002. Vol. 316 (5). P. 1033–1040.

Schmitz, J., Noll A., Raabe C.A., Churakov G., Voss R., Kiefmann M., Rozhdestvensky T., Brosius J., Baertsch R., Clawson H., Roos C., Zimin A., Minx P., Montague M.J., Wilson R. K., Warren W. C. Genome sequence of the basal haplorrhine primate Tarsius syrichta reveals unusual insertions. Nat.Commun. 2016. Vol. 7. P. 12997. doi: 10.1038/ncomms12997.