Alu-повтор

Флуоресцентная гибридизация *in situ* хромосом человека (контрастированы красным) с зондами к Alu-повторам (зелёный)

Alu-повтор, Alu-элемент — короткая последовательность ДНК, которая была открыта при обработке ДНК человека рестриктазой Alu. Alu-повтор принадлежит к классу коротких диспергированных повторов (SINEs). Alu-повторы различных типов в большом количестве представлены в геномах приматов. В человеческом геноме они являются одними из самых распространенных элементов. Alu-повтор произошёл от гена, кодирующего 7SL РНК, которая является компонентом сигнал распознающей частицы^[en]. Впервые Alu-повтор появился у предков приматов.^[1]

Инсерции Alu-повторов являются причиной нескольких наследственных заболеваний человека и некоторых форм рака. Изучение Alu-повторов также важно в контексте генетики популяций человека и вопросов эволюции приматов, в том числе и человека.

Семейство Alu-повторов

В геноме человека содержится около 1 млн копий Alu-повтора, что составляет около 10,7 % от всего генома.^[2] Только 0,5 % от общего числа Alu-повторов полиморфны.^[3] В 1988 году Alu-повторы разделили на два больших подсемейства AluS и AluJ и несколько под-подсемейств. Позже под-подсемейство AluS, содержащее активные Alu-повторы получило название AluY. Изучение подсемейств Alu-повторов привело к выдвижению гипотезы о мастер-генах^[4] и установлению связи между транспозонами (активные элементы) и диспергированными повторами (мутировавшие копии активных элементов).

Ретропозиция Alu-повторов

Ретропозиция Alu-повторов происходит через образование транскрипта РНК-полимеразой III, инсерцию транксрипта и обратную транскрипцию.^[2] Alu-повторы не кодируют белковых продуктов и их репликация зависит от LINE ретротранспозонов.^[5]

Изучение инсерций Alu-повторов позволяет прояснить некоторые аспекты эволюции приматов и человека. У человека большинство инсерций Alu-повторов находится в тех же местах, что и в геномах других приматов, но около 7000 инсерций уникальны для человека.^[6]

Инсерции Alu-повторов и заболевания человека

Инсерции Alu-повторов иногда могут быть вредны и вызывать наследственные заболевания. Однако в большинстве случаев инсерции Alu-повтора являются только маркерами болезней, и присутствие определённого аллеля не означает, что её носитель обязательно будет иметь данную болезнь. Впервые о связи опосредованной Alu-повтором рекомбинации с наследственной предрасположенностью к раку было сообщено в 1995 году.

С инсерциями Alu-повторов могут быть связаны следующие заболевания человека^[7]:

Следующие заболевания могут связаны с однонуклеотидным полиморфизмом в Alu-повторах, влияющим на уровень транскрипции:

См. также

Примечания

↑ Kriegs JO, Churakov G, Jurka J, Brosius J, Schmitz J. Evolutionary history of 7SL RNA-derived SINEs in Supraprimates // Trends Genetics. — 2007. — Т. 23, № 4. — С. 158-161. Архивировано 4 июня 2016 года.
↑ ¹ ² Хитринская И.Ю., Степанов В.А., Пузырев В.П. Alu-повторы в геноме человека. // Молекуляр. биология.. — Т. 37, № 3. — С. 382-291.
↑ Roy-Engel AM, Carroll ML, Vogel E, Garber RK, Nguyen SV, Salem AH, Batzer MA, Deininger PL. Alu insertion polymorphisms for the study of human genomic diversity // Genetics. — 2001. — Т. 159, № 1. — С. 279-290. Архивировано 27 мая 2016 года.
↑ Deininger PL, Batzer MA, Hutchison CA 3rd, Edgell MH. Master genes in mammalian repetitive DNA amplification // Trends Genetics. — 1992. — Т. 8, № 9. — С. 307-311.
↑ Kramerov DA, Vassetzky NS. Short retroposons in eukaryotic genomes. // Int Rev Cytol.. — 2005. — Т. 247. — С. 165-221. Архивировано 7 марта 2016 года.
↑ Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium. Initial sequence of the chimpanzee genome and comparison with the human genome. // Nature. — 2005. — Т. 437. — С. 69-87. Архивировано 3 октября 2017 года.
↑ Batzer MA, Deininger PL. Alu repeats and human genomic diversity. // Nat Rev Genet.. — 2002. — Т. 3, № 5. — С. 370-379. Архивировано 19 сентября 2016 года.