Введение к работе
Актуальность твіді. З ранши реботзх, нроеедошц* и лабораторхп! Хе сина (Хееин л др.. 1552, 1963), било исказано наличие ранних и поздних фагоспецийїчзских мИІК б клетках, зарагюншх Т-четнш фарсы. З дальнейшей било установлено, что транскрипция поздних гэвдз происходит о г-нити фаговой ДШС пс направлению часовой стрелки ь:а гонотической карте йai'o, а транскрипция ранних генов -- с 1-кити ДШС то направлений против часовой строжи (Guna at al., -1971). Слэдуот откотіїть, что методы тотальной конкурентной пю'риднзоцкії, ;іа которых базировалось традиционное представление о полярности поздней транскрипции, но позволяли обнаружить трзнсісржхн поздних
Г0НОВ, ІШШІИИрОВШПШЗ С ПОЗДНИХ ПрОНОТОрОВ Па 1-1ШТН ДНК.
Большинство поздних генов бактериофага Т4 локализовано в области меяду гтаж 2 и 54 на гвштичэской карте (Wood. Rov^l, 1976). В то г» время недавние исследования показала, что в интервале мевду генами 24 и 25 локализован целый ряд ранних генов, а именно гены hoc, Мі, оаг, шзїї и uvaY (Moslg, 1983). В работах, проведенных с использованием клонированного ЕсаШ-фрагмента фаговой ДНК, содержащего область генов іг/з\?-29, а именно гены UV3W, uysY, 25, 26, 51, 27, 28 и 29, показано, что мРНК, выделенная на поздних стадиях инфекционного а*т?,&, гибридизируется не только с г-нитью, НО' Ц С 1-НИТЫ) ДНК этого фрагмента (Young et al., 1980; Зогрэф и да., 1985). При этом существовало мнение, что поздние гены с 25-ого по 29-ИН транскрибируются с г-нити ДНК. Однако в действительности лишь для генов с 51-го по 29-й генетическими методам была показгла их котранскрипция по направлению ген 51 -» ген 29, т. е., как и в случае других поздних генов, по направлению часовой стрелки на генетической карте фага (Stahl et al., 1970). В отнопении ге направления транскрипции генов 25 к 26 данные отсутствовали.
Гены с 25 по 29 составляют кластер поздних генов, многофункциональные продукты которых участвуют в образования базальной пластинки бактериофага Т4 - намэкеэ изученной в функциональном и морфогеизтическом отношении субструктурн вириона (Wood, Revel, 1976; Berget, King, 1933). Поэтому коучэ-шіе организации генетической информации я зкспрзсста геновs кодирукмх белки базально'; пластинка, является актуальное для
_ 2 -понимания процесса самосборки этого весьма сложного структурного компонента фаговой частицы.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось изучение направлений транскрипции в области генов 25-29 базаль-ной пластинки бактериофага Т4. Задачи исследования:
-
определить направление транскрипции поздних, генов 25, 26, 51, 27, 28 и 29 фага Т4;
-
определить, продукты экспрессии клонированных генов и изучить стабильность синтезируемых белков;
-
определить последовательность расположения амбер-мута-ций S105, NG1H и Н131 в гене 26 фага Т4.
Научная новизна работы. Впервые показано, что гены 25 и 26, в отличие от генов 51, 27, 28 и 29, транскрибируются по направлению против часовой стрелки на генетической карте фаг" Т4, -т. о. с 1-нити ДНК. Полученные наїли результаты, наряду с данными о направлении транскрипции поздних генов в других областях фагового генома (Kutter et al., 1990), показывают, что направление транскрипции но может быть абсолютным критерием классификации генов бактериофага Т4 на ранние и поздние.
При изучении экспрессии клонированных генов из этой области генома показано, что продуктом гена 26 является белок с мол. массой 24-25 кДа, а продуктом гена 51 - белок с мол. массой около 30 кДа. Таким образом, уточнена мол. массы продуктов гопов 26 и 51 фага Т4, которые ранее были идентифицированы как белки с мол. массами 40-41 кДа и 16,5 кДа, соответственно (КоаіоГі, bate, 1984). Показано, что среди индуцируемых фаго-сяюцифических белков в данной системе, продукт гена 29, вероятный кандидат на роль регулятора, опрэделяндего длину хвостового отростка при сборке фаговой частицы (Ishlmoto et аі., 1988), является нестабильным к полностью деградирует при, инкубации клеток.
В результате проведенного рекомоинационного анализа области гена 26 была определена последовательность располоавния аноер-мутациа в атом гене: (ген 5l)-anSl05-amNG1U-aniK13l-(ген 25).
Практическое значение работы. Работа выполнена в рамках научно-технической программы 0.74.05 (Физико-химическая. биология) ш теке Института биохимии "Изучить механизма активации и
направленной экспрессии генома" (Я Госрегистрации 01 87 0049912).
Настоящая работа является частью фундаментальных исследований функционирования генома бактериофага Т4. Материал диссертационной работы используется при чтении лекций по молекулярной генетике для студентов V курса химического факультета вильнюсского университета.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на научной конференции Общества генетиков и селекционеров Литвы (Каунас, 1985); на международном симпозиуме "Молекулярная организация биологических структур" (Москва, 1989); и на Эвергринской международной конференции по бактериофагу Т4 (Олимпия, США, 1991).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 статьи и тезисы 5 докладов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуадения, выводов. Диссертация изложена -Bh/ijL?) страницах машинописного текста, включая список литературы ms/ffl наименований, 5 таблиц и 24 рисунка.