Alu-повтор

Флуоресцентная гибридизация in situ хромосом человека (контрастированы красным) с пробами 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 (SINE). 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 (англ.)русск., которая является компонентом сигнал-распознающей частицы (англ.)русск.. 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 позволяют 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 определённой аллели 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]:

• рак молочной железы
• саркома Юинга
• семейная гиперхолестеринемия
• гемофилия
• нейрофиброматоз
• сахарный диабет II типа

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

• болезнь Альцгеймера
• рак лёгких
• рак желудка

Примечания

1. ↑ 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.
2. ↑ ^{1 2} Хитринская И.Ю., Степанов В.А., Пузырев В.П. Alu-повторы в геноме человека. // Молекуляр. биология.. — Т. 37. — № 3. — С. 382-291.
3. ↑ 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.
4. ↑ 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.
5. ↑ Kramerov DA, Vassetzky NS. Short retroposons in eukaryotic genomes. // Int Rev Cytol.. — 2005. — Т. 247. — С. 165-221.
6. ↑ Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium. Initial sequence of the chimpanzee genome and comparison with the human genome. // Nature. — 2005. — Т. 437. — С. 69-87.
7. ↑ Batzer MA, Deininger PL. Alu repeats and human genomic diversity. // Nat Rev Genet.. — 2002. — Т. 3. — № 5. — С. 370-379.

См. также

• Геном человека
• Псевдогены