Biopolym. Cell. 2008; 24(5):368-376.
Структура та функції біополімерів
Порівняльний аналіз нуклеотидного складу екзонно-інтронних послідовностей генів людини
1Дуплій Д. Р., 2Калашников В. В., 1Чащин М. О., 3Толсторуков М. Є.
- Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680 - Харківський національний економічний університет
проспект Леніна, 9а, Харків, Україна, 61166 - Харківський національний університет ім. В. Н. Каразина
пл. Свободи, 4, Харків, Україна, 61077
Abstract
Дослідження асиметрій нуклеотидного складу (АНС), пов’язаних з транскрипцією, здійснено в різних функціональних ділянках генів людини. Охарактеризовано чотири типи АНС: аденін-тимінова, цитозин-гуанінова, пурин-піримідинова і кето-амінова. Виявлено істотні відмінності в типах АНС в екзонах та інтронах. Екзони можна охарактеризувати такою системою співвідношень: A > T; G ≥ C; A + G > C + T; A + C ≥ G + T, а інтрони – A < T; C ≤ G; A + G ≤ C + T; A + C < G + T. У ділянках геному, що не транскрибуються, величини АНС близькі до нуля, а найбільших значень вони досягають в інтронах генів «домашнього господарства». В середньому вищі величини АНС спостерігаються у групі генів «домашнього господарства» порівняно з тканиноспецифічними. Одержані результати демонструють, що докладна інформація щодо асиметрії нуклеотидного складу може бути використана для подальшого розуміння генної структури і організації геному в цілому.
Keywords: екзони, інтрони, нуклеотиди, асиметрії
Повний текст: (PDF, російською)
References
[1]
Sueoka N. Directional mutation pressure, selective constraints, and genetic equlibria J. Mol. Evol 1992 34:95–114.
[2]
Grigoriev A. Analyzing genomes with cumulative skew diagrams Nucl. Acids Res 1998 26:2286–2290.
[3]
Mrazek J., Karlin S. Strand compositional asymmetry in bacterial and large viral genomes Proc. Nat. Acad. Sci. USA 1998 95:3720–3725.
[4]
Mackiewicz P., Mackiewicz D., Kowalczuk M. Flip-flop around the origin and terminus of replication in prokaryotic genomes Genome Biol. 2001;2(12):INTERACTIONS1004.
[5]
Zawilak A., Cebrat S., Mackiewicz P. Identification of a pupative chromosomal replication origin from Helicobacter pylori and its interaction with the initiator protein DNA Nucl. Acids Res 2001 29:2251–2259.
[6]
Ma X. R., Xiao S. B., Guo A. Z., Lv J. Q., Chen H. C. DNAskew: statistical analysis of base compositional asymmetry and prediction of replication boundaries in the genome sequences Acta Biochim. et Biophys. Sin. (Shanghai) 2004 36:16–20.
[7]
Francino M. P., Ochman H. Strand asymmetries in DNA evolution Trends Genet 1997 13:240–245.
[8]
Mushkambarov NN, Kuznetsov SL. Molecularnaya biologiya. M.: MIA, 2003. 529p
[9]
Svejstrup J. Q. Transcription repair coupling factor a very pushy enzyme Mol. Cell 2002 9:1151–1152.
[10]
Beletskii A., Bhagwat A. S. Transcription-induced cytosine- to-thymine mutations are not dependent on sequence context of the target cytosine J. Bacteriol 2001 183:6491–6493.
[11]
Touchon M., Nicolay S., Arneodo A., d'Aubenton-Cafara Y., Thermes C. Transcription-coupled TA and GC strand asymmetries in the human genome FEBS Lett 2003 555:579–582.
[12]
Green P., Ewing B., Miller W., Thomas P. J., NISC Comparative Sequencing Program, Green E. D. Transcrip- tion-associated mutational asymmetry in mammalian evolution Nat. Genet 2003 33:514–517.
[13]
Zhang M. Q. Statistical features of human exons and their flanking regions Hum. Mol. Genet 1998 7:919–932.
[14]
Castillo-Davis C. I., Mekhedov S. L., Hartl D. L., Koonin E. V., Kondrashov F. A. Selection for short introns in highly expressed genes Nat. Genet 2002 31:415–418.
[15]
Fujimori S., Washio T., Tomita M. GC-compositional strand bias around transcription start sites in plants and fungi BMC Genomics 2005 6:26.
[16]
Louie E., Ott J., Majewski J. Nucleotide frequency variation across human genes Genome Res 2003 13:2594– 2601.
[17]
International Human Genome Sequencing Consortium. Finishing the euchromatic sequence of the human genome Nature 2004 431:931–945.
[18]
Eisenberg E., Levanon E. Y. Human housekeeping genes are compact Trends Genet 2003 19:362–365.
[19]
Hsiao Li-Li, Dangond F., Yoshida T., Hong R., Jensen R. V., Misra J., Dillon W., Lee K. F., Clark K. E., Haverty P., Weng Z., Mutter G. L., Frosch M. F., MacDonald M. E., Milford E. L., Crum C. P., Bueno R., Pratt. E., Mahadevappa M., Warrington J. A., Stephanopoulos Gr., Stephanopoulos G., Gullans S. R. A compendium of gene expression in normal human tissue. Physiol Genomics. 2001;7(2):97-104.
[20]
Gaydyshev I. Analysis and processing: a special directory. St. Petersburg: Piter, 2001. 752p.
[21]
Gerstein M. B., Bruce C., Rozowsky J. S., Zheng D., Du J., Korbel J. O., Emanuelsson O., Zhang Z. D., Weissman S., Snyder M. What is a gene, post-ENCODE? History and updated definition Genome Res 2007 17:669–681.
