Анализ последовательности гена инсулиноподобного фактора роста I кеты: транспозоны

Abstract

В геноме большинства позвоночных присутствуют десятки тысяч копий Tc1-подобных транспо­зонов, подавляющее большинство которых находится в неэкспрессирующейся чисти генома. В резулыште анализа полной нуклеотидной последовательности гена инсулиноподобного фактора роста I (JGF-I) кеты во втором и третьем интронах были обнаружены два Тc1-подобных транспозона (Tok1 и Тоk2), гомологичных элементу SALT(Tss2) семги: Наличие транспозона в третьем интроне обеих неаллельных копий гена IGF-1 кеты, сходное строение этой части гена у других лососевых и его отсутствие в генах окуня, судака, щуки и тиляпии свидетельствуют о том, что интеграция подвижных элеменпюв произошла до тетраплоидизации общего предка лососевых, но после его выделения из общей линии костистых рыб. Интеграция Тоk2 значительно увеличила размер третьего интрона гена IGF-1 лососевых и, видимо, влияет на альтернативный сплайсинг четвертого экзона. Расположение транспозонов в гене IGF-1 и наличие в геноме кеты некоторого количества гомологичных элементов, обрамляющих экспрессирующиеся последова­тельности, позволяет предположить возможность переноса экзонов или генов позвоночных в составе «кассеты» из двух транспозонов аналогично тому, как это происходит у прокариот и беспозвоночных. Подобный процесс может привести к формированию новых генов.

У геномах більшості хребетних присутні десятки тисяч копій TcІ-подібних транспозонів, переважна частина яких знахо­диться у ділянці геному, що не експресусться. В результаті аналізу повної нуклеотидної послідовності гена інсуліноподібного фактора росту І (ІGF-І) кети у другому та третьому інтронах було знайдено два Тс 1 -подібних транспозони (Тоk і та Тоk2), гомологічні елементу SATI i Tss2) сьомги. На­явність транспозона в третьому інтроні обох неалельних копій гена IGF-I кети, подібна будова цієї частини гена інших лососевих і його відсутність у генах окуня, судака, щуки тілляпії свідчать про те, що інтеграція рухомих елементів, відбулася до початку тетраплоїдизації загального предка лосевих, але після його виокремлення із загальної лінії костистих риб. інтеграція Тоk2 значно збільшила розмір третього інтрона гена ІGF-І лососевих та, ймовірно, впливає на аль­тернативний сплайсинг четвертого екзона. Розташуваня , транспозонів у гені IGT-1 і наявністі у геномі кети певної кількості, гомологічних елементів, обрамовуючих послідовності, що експресуються. дозволяють припустити можливість переносу екзонів ибо генів хребетних у складі «касети двох транспозонів подібно до того, як це відбувається у прокаріот та безхребетних. Такий прочес може призводити до формування нових генів.

Most vertebrates genome contains multiple copies of Tcl-like transposones. Waste majority of them localized in non-expressed part of the genome. Two Tcl-like transposones, designated Tok1 and Tok2 are found in the same orientation in the second and third introns of chum salmon IGF-1 gene. Phylogenetic analysis placed them to salmon SALT(Tss2) and zebrafish Tdr2(Tzf) cluster. The transposase ORFs contain multiple frameshifts and stop codons and have the same orientation in both transposones, but opposite to the ICF-I gene flow. Existence of Tok2 in third introns of both nonallelic salmon IGF-I genes and absence of similar transposones in IGF-l genes of other fish species (perch, zunder, pike, tilapia) apparently shows that they appeared in fish IGF-1 gene after the salmonid branching from common ancestor, but before the tetra-ploidization event. Position of mobile elements in IGF-I gene and the existence in salmon genome expressed sequences, framed by the same or homologous elements, makes possible to suspect the transposition of the exones or genes by the cassette of two transposones. Such transposition, well known in invertebrates, may also exists in vertebrates.