Подібність генома людини і гена СНІД

Геном людини містить велику кількість послідовностей ендогенних ретровірусів (human endogenous retroviruses, HERVs). Для їх виявлення і клонування використані різні підходи і перш за все гібридизація в м’яких умовах з раніше виділеними генами екзогенних і ендогенних ретровірусів гризунів і птахів.

Після виявлення перших екзогенних ретровірусів людини, Т-лімфотропних вірусів людини (HTLV) і вірусів імунодефіциту людини (HIV), що мають між собою істотну гомологію, спочатку вважали, що в геномі людини відсутні нуклеотидні послідовності, гомологічні геному цих вірусів. Пізніше нечисленні роботи, присвячені пошуку в геномі людини послідовностей, що мають схожість з HIV, дозволили виявити кілька елементів, частково гомологічних структурному гену env цього вірусу. Є окремі повідомлення про наявність невеликого подібності між регуляторними білками Nef, Tat і Rev HIV-1 і деякими білками людини. Всі ці дані дозволяли думати про наявність в геномах ссавців послідовностей, які в якійсь мірі споріднені регуляторним генам лентивирусов людини. Однак питання про можливу гомології між геномом HIV і геномом людини, а також інших ссавців ні детально вивчений.

Зокрема, не проводили систематичних досліджень з пошуку в геномі людини і мавп послідовностей, родинних регуляторним генам, які є у HIV і відсутні у більшості інших ретровірусів. Тим часом це питання є важливим. Наші знання про наявність структурного і функціонального подібності вірусних регуляторних генів і генів ссавців принципові для більш повного розуміння шляхів виникнення і еволюції вірусів даного типу, і, крім того, можуть бути корисними для з’ясування функції цих вірусних генів і гомологічних їм ділянок геному ссавців, вказуючи на можливі шляхи їх подальшого дослідження. Зокрема, у зв’язку з наявністю онкогенного потенціалу у гена tat (див. Вище) можна було припустити, що подібно до багатьох інших вірусних онкогенів, він має клітинне походження. Нами було проведено цикл досліджень з пошуку в геномі людини (переважно в хромосомі 19) і мавп послідовностей, що мають часткову гомологію з регуляторними генами nef і tat / rev і зі структурним геном env HIV-1.

Наявність в геномах людини і шимпанзе послідовностей, що мають часткове подібність з різними генами HIV-1, спочатку тестували за допомогою блот-гібридизації в м’яких умовах, що дозволяють виявляти послідовності, схожість яких з генами ВІЛ становить від 60% і вище. У дуже м’яких умовах гібридизації геномних ДНК людини і шимпанзе з перекриваються генами tat / rev спостерігали в основному дифузне розподіл сигналу. При більш жорстких умовах відмивання фільтрів дифузний гібрідізаціонний сигнал зменшувався і були виявлені дискретні позитивні сигнали як з ДНК людини, так і з ДНК шимпанзе. Наявність дискретних гибрідизуючою фрагментів не виключає існування і інших послідовностей, що мають схожість з генами tat / rev, які представлені менш часто зустрічаються фрагментами інших розмірів. Про це свідчать напівкількісні дані гібридизації в точках, згідно з якими загальна кількість tat / rev-подібних елементів в геномі людини становить близько 103. Таке значення було отримано і при скринінгу тотальної бібліотеки генів людини.

Ці оцінки збігаються з тими, які можна розрахувати на підставі даних гібридизації з фільтрами високої щільності, на яких завдано ранжируваних банк генів хромосоми 19. Близько десятка рекомбінантних космід гібрідізоваться в м’яких умовах з зондом tat / rev. З огляду на, що хромосома 19 містить приблизно 1/50 частину генома, можна розрахувати, що загальна кількість tat / rev-подібних елементів в геномі людини становить близько 5 х 102. З клонотекі генів хромосоми 19 клонували рекомбінантні фаги, які містять послідовності, подібні до генами tat / rev. Аналіз цих послідовностей показав, що в окремих з них міститься по кілька фрагментів, що мають гомологію з зондом. Це свідчить про наявність в геномі людини деяких fctf / rev-подібних елементів.

Секвенування одного з гибрідизуючою фрагментів хромосоми 19 людини показало, що в ньому в районі від 240 до 340 п.н. міститься кілька ділянок розміром від 13 до 27 пар основ, що мають від 71 до 78% гомології з зондом, які розташовані в клонованої послідовності і гені tat / rev Колінеарність. При порівнянні послідовності цього фрагмента з базами даних нуклеотидних послідовностей виявлено помітне схожість (score> 100) однієї і тієї ж області фрагмента Alu428 (приблизно з 150 по 300 п.н.) з безліччю різних ділянок геному. Ступінь гомології становила від 50 до 65%.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Тонка кишка людини