Новолаев Т.И.

TRAR (tRNA-associated repeats) – короткие повторы ДНК с неизвестной функцией
Новолаев Т.И.
Студент
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, химический
факультет, кафедра химии природных соединений, Москва, Россия
E–mail: timofei_novolaev@mail.ru
Транспортные РНК служат ключевым элементом в биосинтезе белка, являясь
своеобразным адаптером, доставляющим аминокислоты к месту синтеза белка. В
бактериальном геноме, гены тРНК организованы в опероны. Эти опероны, помимо
самих генов тРНК, содержат такие элементы, как TRAR’ы (от англ. tRNA-associated
repeats). TRAR’ы – это короткие 18-ти нуклеотидные повторы, с последовательностью
нуклеотидов, схожей с 3’-концом соответствующего гена тРНК, за которым они
расположены. Несмотря на то, что эти повторы изучаются уже достаточно давно, до сих
пор нет точной информации об их функциональном назначении в геноме. Только для
оперона, кодирующего тирозиновую тРНК, показано, что эти повторы могут
экспрессироваться, в то время как для остальных оперонов такой информации нет.
В нашей работе мы пытаемся выяснить функциональную роль этих генетических
элементов. С помощью двумерного белкового гель-электрофореза мы обнаружили, что в
зависимости от наличия или отсутствия TRAR’ов в геноме наблюдается разный уровень
экспрессии белка agn43. Agn43 – это мембранный белок, расположенный на внешней
стороне бактериальной мембраны, и отвечающий за автоагрегацию клеток. В свою
очередь, экспрессия agn43 регулируется посредством конкурентного связывания двух
белков: dam-метилазы и oxyR. Dam-метилаза метилирует аденин в последовательности
5’-GATC-3’, которая расположена в регуляторном участке гена agn43. Этот же участок
является сайтом связывания oxyR. Когда 5’-GATC-3’ не метилирован, oxyR может
свободно связываться с этим участком, таким образом, подавляя экспрессию agn43.
Однако, если данная последовательность будет метилирована, то oxyR теряет аффиность
к этому участку, что приводит к экспрессии agn43. Для того чтобы понять, как наличие
TRAR’ов может влиять на уровень экспрессии agn43 мы сделали репортерную
конструкцию, в которой промотор репортерного белка был заменен на промотор agn43.
С другой стороны, мы использовали метод ПЦР в реальном времени, для оценки уровня
представленности транскриптов как agn43, так и его регуляторов – oxyR и dam. Также
мы оценили общее влияние TRAR’ов на работу dam-метилазы и, как следствие, на
уровень метилирования ДНК.
Литература
1. Michael Bosl, Helga Kersten. A novel RNA product of the tyrT operon of Escherichia
coli. // Nucleic Acids Research. 1991, Vol. 19, No 21, p. 5863-5870.
2. Denise E. Waldron, Peter Owen, Charles J. Dorman. Competitive interaction of the
OxyR DNA-binding protein and the Dam methylase at the antigen 43 gene regulatory
region in Escherichia coli. // Molecular Microbiology. 2002. 44(2), p. 509-520.