Ген src

Наиболее детально исследована структура онкогена src ретровирусов сарком птиц ASV: различные штаммы RSV (Брайан, Шмидт — Руппин, Прага), вирус В77 и все вирусы группы rASV, полученные в результате рекомбинации частично делеционных мутантов ptdRSV с последовательностями гена c-src (смотрите таблицу Онкогены ретровирусов и их продукты). Ген src имеет размер в 1,5 кб и локализуется в геноме вируса у З´-конца [Duesberg P. Н., Vogt P. К., 1973; Brugge J. S. et al., 1977; Kawai S. et al., 1977; Wang L. H., 1978]. Показано, что ген src способен трансформировать не только фибробласты, но и кроветворные клетки, в частности, клетки лимфоидного ряда [Pierce J. Н. et al., 1984].

Рестрикционная карта генома RSV, созданная в результате анализа неинтегрированных ДНК провирусов, позволила успешно осуществить клонирование различных участков вирусного генома в бактериальных вектоpax [Амбарцумян Н. С. и др., 1982; Shank P. R. et al., 1978; De Lorbe W. et al., 1980; Guntaka R., Misialis A., 1980].

В результате изучения первичной структуры фрагмента EcoRI генома RSV длиной в 3,15 кб, содержащего весь ген src и незначительную З´-концевую часть гена env, были обнаружены важные особенности структуры онкогенов. Область генома, локализующаяся между нуклеотидами +1 и +1500, имеет открытую рамку считывания, инициируемую кодоном АУГ и терминируемую amber-кодоном УАГ.


Структура онкогена srcRSV

Структура онкогена srcRSV

По Czernilofsky A. etl al., 1980.


Предполагают, что именно эта последовательность кодирует трансформирующий белок pp60src, а две другие возможные рамки считывания вероятнее всего заблокированы серией opal-кодов и их трансляция в виде белка достаточного размера исключается. Десять нуклеотидов из 16 между точками ( — 21) — ( — 6) комплементарны с последовательностью З´-конца рибосомной 18S РНК [Czernilofsky А. P. et al., 1980].

Считают, что такого типа последовательности определяют точку начала трансляции в клетках эукариот [Hagenbuchle О. et al., 1978]. В области гена src обнаружено два участка, характерных для семейства Alu-последовательностей (подвижных элементов), широко представленных в геноме млекопитающих и выявленных в области начала репликации ДНК некоторых вирусов [Jelinek W. et al., 1980]. Значение этих последовательностей в гене src пока не выяснено.

Различные штаммы RSV содержат ряд дополнительных фрагментов (обозначенных Е) неизвестного происхождения, локализованных на З´-конце от гена src и имеющих только частичную гомологию у разных штаммов RSV [Wyke J., 1983]. Функциональное значение этих генетических элементов также неясно.

Крайне важным явилось открытие прямых повторов, «обрамляющих» транслируемую область гена src. Эти последовательности длиной в 126 нуклеотидов локализуются на участках (— 317) — (— 200) и (+1685) — (1808), имеют одинаковую ориентацию и гомологичны друг другу на 80 % [Czernilofsky А. P. et al., 1980].

Предполагают, что прямые повторы ограничивают область рекомбинации.
Иными словами, включение в состав вирусного генома гетерологичной генетической информации происходит, по-видимому, именно между этими участками.

Следует отметить, что в составе клеточного гомолога гена src (c-src) подобные последовательности отсутствуют, что косвенно подтверждает высказанную гипотезу [Parker R. С. et al., 1981]. Принципиально существенно, что гены env и src имеют весьма отдаленное эволюционное родство. Об этом свидетельствуют экспериментальные данные, полученные с помощью различных методических приемов, в частности, анализа частотности триплетов, кодирующих одну и ту же аминокислоту в составе указанных генов [Сейц И. Ф. и др., 1982].

В течение последних лет в нескольких лабораториях были получены бактериальные векторы, содержащие вставки c-src различного происхождения: из библиотек генов цыплят, крысы, человека и др. [Parker R. С. et al., 1981]. Всестороннее исследование этих c-src-последовательностей с помощью методов рестрикционного картирования, анализа первичной структуры и гетеродуплексного анализа показало, что все c-src имеют характерную для генов эукариот принципиально сходную структуру, т. е. они «интронированы».

Это означает, что участки, несущие информацию о src-белке (экзоны), пространственно разобщены нетранслируемыми последовательностями клеточной ДНК (интроны). Вирусные онкогены не содержат интронов. Другое отличие клеточного онкогена от вирусного состоит в том, что в последнем случае в клетке синтезируется большое количество несколько измененного продукта этого гена — трансформирующего белка [Parker R. С. et al., 1984].

Относительно структуры c-src получены противоречивые данные, согласно которым число интронов в c-src колеблется в пределах 5 — 11 [Takeya Т., Hanafusa U., 1982; Duesberg P. Н., 1983]. Окончательно не определена и протяженность области генома клетки, несущей c-src-последовательности.

При сравнении экзогенных областей v-src RSV, rASV и c-src из клеток цыплят обнаружены сходство вирусных онкогенов различного происхождения и их гомология с клеточными c-src. Например, среди 1578 нуклеотидов, составляющих этот ген, выявлено лишь 17 различий у вирусов субгруппы А штамм Шмидт — Руппин RSV-SR-A и «спасенного» вируса ASVI441. Размер белка-продукта гена src в обоих случаях составлял 526 аминокислот, среди которых лишь 6 аминокислот были отличны друг от друга [Takeya Т., Hanafusa Н., 1982].

Экзоны v-src rASV практически оказались идентичными c-src, что окончательно доказывает клеточное происхождение онкогенов в геноме «спасенных» вирусов. Установлено, что аминокислотные, последовательности на СООН-конце v-src и c-src отличаются друг от друга и, по-видимому, этим объясняются онкогенные потенции v-src [Swanstrom R. et al., 1983]. Показано, что зона частичного изменения первичной структуры находится в кодирующей области на расстоянии 2/3 гена от 5´-конца [Takeya Т., Hanafusa Н., 1982].

Все эти факты позволяют сделать важное заключение о том, что включение клеточных src-последовательностей в геном ретровирусов осуществляется на посттранскрипционном уровне, т. е. после «сшивания» (сплайсинга) мРНК гена src. Считают, что альтернативная возможность, а именно рекомбинация на уровне клеточной ДНК, маловероятна, из-за значительного количества интронов в c-src. Структура c-src в ДНК человека очень близка структуре c-src в клеточной ДНК животных [Fujita D. et al., 1982].

К семейству онкогенов src относятся трансформирующие гены fps, yes и ros [Toyosahima К., 1984].


«Онкогены и канцерогенез», А.И.Агеенко

← Назад
Вперед →