Interested Article - Полинтоны

Полинто́ны ( англ. Polintons, Mavericks ) — крупные ДНК - транспозоны , содержащие гены , гомологичные вирусным белкам ; часто встречаются в эукариотических геномах . Эти наиболее крупные и сложно устроенные ДНК-транспозоны были открыты в середине 2000-х годов. Один полинтон может кодировать до 10 различных белков. Название этих мобильных элементов образовано от двух ключевых белков, которые они кодируют: ДНК-полимераза (POLymerase) и интеграза (INTegrase) ретровирусного типа (название придумали и ) .

Свойства

Типичный полинтон имеет размер 15—20 тысяч пар оснований (килобаз, кб), хотя известны полинтоны размером до 40 кб . Полинтоны кодируют до 10 белков, важнейшие из которых — ДНК-полимераза типа В и интеграза ретровирусного типа. Полинтоны иногда называются самосинтезирующимися транспозонами, поскольку они кодируют все белки, необходимые для собственной репликации . Большинство полинтонов также кодируют цистеиновую протеазу аденовирусного типа, FtsK-подобную АТФазу и белки, содержащие участки, гомологичные , характерной для белков вирусных капсидов . Наличие предполагаемых капсидных белков свидетельствует, что теоретически полинтоны могут в некоторых условиях формировать вирионы , в связи с чем было предложено переименовать полинтоны в полинтовирусы . Однако образование полинтонами вирионов ещё не было подтверждено экспериментально, поэтому последний термин пока не используется. Полинтоны содержат концевые , присущие мобильным элементам, которые обычно имеют размер от 100 до 1000 пар оснований .

Распространение

Полинтоны были выявлены во всех группах эукариот, за исключением архепластид (то есть красных водорослей , глаукофитовых водорослей , зелёных водорослей и наземных растений ). Особенно полинтоны характерны для униконтов — группы эукариот, включающей животных . Геном паразитического простейшего Trichomonas vaginalis , вызывающего трихомониаз , почти на 30 % состоит из полинтонов .

Эволюция

Генетическая сеть, соединяющая различные вирусы и эгоистичные генетические элементы (отмечены кружками). Линии, соединяющие кружки, раскрашены разными цветами в зависимости от того, на основании гомологии какого белка установлена связь

Согласно ранним описаниям, полинтоны, по-видимому, являются древними мобильными элементами, которые появились по меньшей мере миллиард лет назад и имелись уже у раннего предка современных эукариот . Эта гипотеза подтверждается и филогенетическим анализом последовательностей полинтонов, который также показал, что полинтоны передаются в основном вертикально (хотя имеются данные и о горизонтальном переносе полинтонов ).

Эволюционные взаимоотношения между полинтонами, вирусами, чей геном представлен двуцепочечной ДНК (дцДНК), и весьма сложны. Первые исследования, основанные на изучении последовательностей, отнесли к родственникам полинтонов линейные плазмиды , бактериофаги и аденовирусы . Позднее была показана эволюционная близость полинтонов, вирофагов и гигантских вирусов . Считается, что полинтоны являются компонентами сложной генетической сети, связывающей эгоистичные мобильные элементы геномов эукариот с вирусами, геномы которых представлены дцДНК. Полинтоны разделяют один или несколько гомологичных генов с линейными плазмидами, вирофагами (особенно ), гигантскими вирусами ( порядок Megavirales ), транспозонами Ginger 1 и Tlr1, , эукариотическими аденовирусами и бактериофагами семейства .

Примечания

Усов К. Е., Коханенко А. А., Стегний В. Н. // Вестник Томского гос. ун-та. — 2013. — Т. 24, № 4 . — С. 117—123 . 25 марта 2020 года.
↑ Krupovic M. , Koonin E. V. (англ.) // Nature reviews. Microbiology. — 2015. — Vol. 13, no. 2 . — P. 105—115. — doi : . — . [ ]
↑ Haapa-Paananen S. , Wahlberg N. , Savilahti H. (англ.) // Molecular phylogenetics and evolution. — 2014. — Vol. 78. — P. 271—274. — doi : . — . [ ]
↑ Kapitonov V. V. , Jurka J. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 2006. — Vol. 103, no. 12 . — P. 4540—4545. — doi : . — . [ ]
↑ Pritham E. J. , Putliwala T. , Feschotte C. (англ.) // Gene. — 2007. — Vol. 390, no. 1-2 . — P. 3—17. — doi : . — . [ ]
Yutin N. , Shevchenko S. , Kapitonov V. , Krupovic M. , Koonin E. V. (англ.) // BMC biology. — 2015. — Vol. 13. — P. 95. — doi : . — . [ ]
↑ Krupovic M. , Koonin E. V. (англ.) // Current opinion in microbiology. — 2016. — Vol. 31. — P. 25—33. — doi : . — . [ ]
Krupovic M. , Bamford D. H. , Koonin E. V. (англ.) // Biology direct. — 2014. — Vol. 9. — P. 6. — doi : . — . [ ]
↑ Yutin N. , Raoult D. , Koonin E. V. (англ.) // Virology journal. — 2013. — Vol. 10. — P. 158. — doi : . — . [ ]
Dupuy C. , Periquet G. , Serbielle C. , Bézier A. , Louis F. , Drezen J. M. (англ.) // Genetica. — 2011. — Vol. 139, no. 4 . — P. 489—496. — doi : . — . [ ]