TY - JOUR

T1 - Отражение процессов повреждения ДНК в эволюции G-трактов в геномах

AU - Grin, I. R.

AU - Zharkov, D. O.

N1 - Грин И.Р., Жарков Д.О. Отражение процессов повреждения ДНК в эволюции G-трактов в геномах // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2025. – Т. 29. - № 7. – С. 913-924. – DOI 10.18699/vjgb-25-98. – EDN RIPCZS. Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ в рамках проекта № 24-14-00285 (анализ генома человека). Часть работы, посвященная анализу геномов прокариот, поддержана государственным заданием ИХБФМ СО РАН 125012300657-2.

PY - 2025

Y1 - 2025

N2 - Окисление ДНК представляет собой один из главных видов повреждения генетического материала живых организмов. Из многих десятков продуктов окислительного повреждения ДНК в наибольшем количестве встречается 8-оксогуанин (8-oxoG) - предмутагенное основание, приводящее при репликации к трансверсиям G→T. Двуцепочечная ДНК обладает способностью к проводимости положительных зарядов, связанных с дефицитом электронов в π-системе азотистых оснований. Такие заряды в конечном итоге локализуются на5’-концевом нуклеотиде полигуаниновых трактов (G-трактов). В связи с этим 5’-концевые нуклеотиды G-трактов служат характерными местами образования 8-oxoG. Эти свойства G-трактов хорошо изучены in vitro на уровне реакционной способности, но остается неясным, насколько они могут отражаться в спектрах мутагенеза in vivo . В работе проанализирован нуклеотидный контекст G-трактов в репрезентативном наборе из 62 полных геномов прокариот и в геноме человека с покрытием «от теломеры до теломеры». Показано, что G-тракты в среднем короче полиадениновых трактов (A-трактов) и вероятность удлинения G-трактов на один нуклеотид ниже, чем в случае A-трактов. Установлено, что представленность T в положении, примыкающем к G-трактам с 5’-стороны, повышена, в особенности у организмов с аэробным метаболизмом, что согласуется с моделью преимущественных мутаций G→T в 5’-положении с 8-oxoG как предшественником. В то же время в положении, примыкающем к A-трактам, повышена частота встречаемости G и C и снижена частота встречаемости T. В геноме человека наблюдается двухфазный характер разрастания G-трактов: начиная с длины 8-9 нуклеотидов вероятность их удлинения на один нуклеотид заметно увеличивается. Выявлена повышенная представленность C с 5’-стороны от длинных G-трактов и A при заменах в теломерных повторах, что может свидетельствовать о существовании мутагенных процессов, механизм которых пока не охарактеризован, но может быть связан с ошибками ДНК-полимераз при репликации продуктов дальнейшего окисления 8-oxoG.

AB - Окисление ДНК представляет собой один из главных видов повреждения генетического материала живых организмов. Из многих десятков продуктов окислительного повреждения ДНК в наибольшем количестве встречается 8-оксогуанин (8-oxoG) - предмутагенное основание, приводящее при репликации к трансверсиям G→T. Двуцепочечная ДНК обладает способностью к проводимости положительных зарядов, связанных с дефицитом электронов в π-системе азотистых оснований. Такие заряды в конечном итоге локализуются на5’-концевом нуклеотиде полигуаниновых трактов (G-трактов). В связи с этим 5’-концевые нуклеотиды G-трактов служат характерными местами образования 8-oxoG. Эти свойства G-трактов хорошо изучены in vitro на уровне реакционной способности, но остается неясным, насколько они могут отражаться в спектрах мутагенеза in vivo . В работе проанализирован нуклеотидный контекст G-трактов в репрезентативном наборе из 62 полных геномов прокариот и в геноме человека с покрытием «от теломеры до теломеры». Показано, что G-тракты в среднем короче полиадениновых трактов (A-трактов) и вероятность удлинения G-трактов на один нуклеотид ниже, чем в случае A-трактов. Установлено, что представленность T в положении, примыкающем к G-трактам с 5’-стороны, повышена, в особенности у организмов с аэробным метаболизмом, что согласуется с моделью преимущественных мутаций G→T в 5’-положении с 8-oxoG как предшественником. В то же время в положении, примыкающем к A-трактам, повышена частота встречаемости G и C и снижена частота встречаемости T. В геноме человека наблюдается двухфазный характер разрастания G-трактов: начиная с длины 8-9 нуклеотидов вероятность их удлинения на один нуклеотид заметно увеличивается. Выявлена повышенная представленность C с 5’-стороны от длинных G-трактов и A при заменах в теломерных повторах, что может свидетельствовать о существовании мутагенных процессов, механизм которых пока не охарактеризован, но может быть связан с ошибками ДНК-полимераз при репликации продуктов дальнейшего окисления 8-oxoG.

KW - 8-oxogianine

KW - DNA damage

KW - G-runs

KW - mutagenesis

KW - telomeres

KW - ПОВРЕЖДЕНИЕ ДНК

KW - МУТАГЕНЕЗ

KW - 8-ОКСОГУАНИН

KW - G-ТРАКТЫ

KW - ТЕЛОМЕРЫ

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=87328024

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/9a41ac4e-5b53-3da5-b450-51048f8a2db2/

U2 - 10.18699/vjgb-25-98

DO - 10.18699/vjgb-25-98

M3 - статья

C2 - 41536786

VL - 29

SP - 913

EP - 924

JO - Вавиловский журнал генетики и селекции

JF - Вавиловский журнал генетики и селекции

SN - 2500-0462

IS - 7

M1 - 1

ER -