Реферат: Клонирование и анализ генов легких цепей иммуноглобулинов стерляди
Геномная организация локуса L-цепей G типа имеет кластерный тип (рис. 5). В каждом кластере содержится по одному J и C сегменту и два V сегмена. Вариабельные генные сегменты расположены всегда в противоположной транскрипционной полярности к J и C сегментам . В ряде геномных клонов один V сегмент располагался с 3' стороны от C генного сегмента. Размер кластера равен примерно 3 тпн, расстояние между кластерами около 6 тпн (Ghaffari and Lobb, 1993; Bengten, 1994).
Хотя гены L-цепей сомика имеют низкую гомологию с генами других позвоночных (40-50% по нуклеотидной последовательности), их можно отнести к каппа типу высших позвоночных, так как сходство по первичной структуре с лямбда типом ниже. Кроме того, конфигурация спейсеров имеет характер каппа типа: 12 пн спейсер ассоциирован с V, 23 пн спейсер с J сегментом (Ghaffari and Lobb, 1993).
У радужной форели (Oncorhynchus mykiss), представителя другого семейства костистых рыб, также обнаружены два типа L цепей (Daggfeldt et al., 1993). Один из них (L1) высокогомологичен G типу сомика по структуре V и C областей и соответствующий локус имеет сходную организацию.
По-видимому, у этих видов объединение V и J сегментов происходит только за счет инверсий с восстановлением единой полярности транскрипции. Разнообразие вариабельных доменов образуется в результате комбинативного сочетания V и J сегментов в пределах одного кластера. Не исключается, что в перестройки могут вовлекаться и соседние кластеры.
Интересной особенностью костистых рыб является очень высокая пропорция мРНК, представляющей так называемые стерильные транскрипты (Ghaffari and Lobb, 1993). Эти транскрипты включают в себя только С-сегменты и фланкирующие их 5’и 3’-нетранслируемые участки. Количество стерильных транскриптов у сомика и форели в 5 раз превышает количество полных VJC-транскриптов.
Рис. 5. Геномная организация локуса генов L-цепей ИГ у пещерного сомика.
Генные сегменты организованы в кластеры. Каждый кластер содержит два VL и по одному JL и CL сегменту и имеет размер около 5 тпн. Расстояние между JL и CL около 1000 пн, VL сегменты удалены от 5' конца JL сегмента на 3 тпн. VL сегменты всегда расположены в противоположной транскрипционной полярности по отношению JL и CL сегментам (Ghaffari and Lobb, 1993).
Амфибии.
У шпорцевой лягушки (Xenopus laevis) выявлено три семейства генов L-цепей ИГ, кодирующих три различных изотипа: L1 (ро), L2 (сигма) и L3 (рис. 6).
Все три локуса имеют сегментарный характер организации. L1 локус содержит множественные VL1 сегменты, разделенные в геноме 2.1 - 3.6 тпн, пять JL1 сегментов, три из которых идентичны, и один CL1 генный сегмент (Stewart et al., 1993). JL1 и VL1 сегменты фланкируются каноническими гепта- и нонамерными сигнальными последовательностями, разделенными 12 пн у VL1 и 23 пн у JL1 сегментов (Sakano et al., 1980).
Локус генов второго типа разделяется на два семейства, s1 и s2, которые в геноме располагаются отдельно. Геном лягушки содержит множественные Vs1 и несколько Vs2 геных сегментов, одну пару Js1-Cs1 и пару Js2-Cs2 (Schwager et al., 1991). Расположение генов этого типа друг относительно друга точно не определено.
Недавно был обнаружен третий тип генов L-цепей у лягушки. В геноме лягушки содержится шесть семейств V сегментов этого типа. Общее количество VL3 элементов составляет по меньшей мере 30 копий. Каждый VL3 элемент может рекомбинировать с одной из двух пар JCL3 генных сегментов (Haire et al., 1996).
Гены трех типов значительно различаются: гомология на аминокислотном уровне составляет приблизительно 30% (Zezza et al., 1991). В то же время, ряд признаков позволяет соотнести гены L1 и L3 типа с каппа и лямбда типами млекопитающих.
Семейство генов первого типа можно отнести к каппа типу по нескольким причинам (Zezza et al., 1992): а) высокая гомология первичной структуры (более 50%); б) существенное сходство геномной организации локуса (много VL1 и один CL1 генный сегмент); в) кофигурация спейсеров между гепта- и нонамерыми соответствует каппа типу; г) JL1 и CL1 генные сегменты разделены примерно 3.5 тпн, что приблизительно равно расстоянию между JLk и CLk элементами человека (Sakano et al., 1979; Hieter et al., 1982) и значительно больше чем расстояние между JLl и CLl млекопитающих (Blomberg et al., 1982; Udey, 1987).
Рис. 6. Геномная организация локуса первого и третьего типов генов L-цепей ИГ у шпорцевой лягушки.
Локус семейства L1 содержит множественные VL1 сегменты, пять JL1 сегментов один CL1 генный сегмент. Расстояние между VL1 равно 2.1 - 3.6 тпн. Локус семейства L3 имеет около 30 VL3 сегментов, располагающихся группами, JL3 и CL3 сегменты располагаются парами: JCL31 и JCL32 (Stewart et al., 1993; Haire et al., 1996).
Третий тип генов L-цепей лягушки более близок к лямбда типу млекопитающих: а) более высокая гомология с генами лямбда типа млекопитающих (около 50% с l- и 30-40% с k-типом по аминокислотной последовательности); б) JL3 и CL3 генные сементы экспрессируются всегда парами JL31-CL31 и JL32-CL32, что напоминает ситуацию в лямбда локусе человека и мыши (Haire et al., 1996).