Рис. 14.17. Генетическая организация транспозона Tn3. На концах помечены инвертированные повторы протяженностью по 38 п. н. Tn3 кодирует три белка; показано направление транскрипции соответствующих генов. Белок, продукт гена tnpR, связывается с областью IRS
(400 п. н.), что сопровождается репрее сией транскрипции генов tnpA и tnpR, a также может участвовать в сайт-специфической рекомбинации между двумя областями IRS. Нумерация -в нуклеотидных парах, начиная с левого конца транспозона.
ствует как репрессор гена tnpA и своего собственного гена и играет соответственно важную роль в регуляции транспозиции. Регуляторная роль белка tnpR подтверждается тем, что мутации в соответствующем гене приводят к повышению частоты транспозиции (приблизительно в 1000 раз) благодаря дерепрессии гена tnpA. Ферментативная функция белка tnpR заключается в разрешении промежуточных структур, возникающих в ходе транспозиции. Возникновение коинтегратов является необходимым промежуточным этапом во всех транспозиционных процессах, характерных для ТпЗ и γδ (см. рис. 14.16). Продукт гена tnpR, или резолваза (от англ, to resolve- разрешать), как у ТпЗ, так и у γδ направляет сайт-специфическую рекомбинацию между двумя копиями транспозона по «внутреннему центру разрешения» ( IRS -internal resolutio site), расположенному между генами tnpA и tnpR (рис. 14.17). В области IRS содержатся также сайты связывания резолвазы, как репрессора подавляющего транскрипцию генов tnpA и tnpR.
Перемещающийся элемент γδ по структурно-функциональной организации очень схож с Tn3 и несет точно такой же ген tnpR, что указывает на близкое родство этих элементов.
Предполагаемый механизм транспозиции Tn3, учитывающий роль промежуточного коинтеграта, представлен на рис. 14.18. Предполагается, что одноцепочечные разрывы возникают в комплементарных цепях ДНК на обоих концах транспозона. В комплементарных цепях ДНК мишени также образуются разрывы, отделенные друг от друга определенным числом нуклеотидных пар, которые по окончании транспозиции окажутся дуплицированными и расположенными по обе стороны от встроившегося транспозона (см. табл. 8.1 и 8.2). В области разрывов концы транспозона соединяются с выступающими концами разрыва ДНК-мишени. При этом образуются две «вилки» со свободными 3'-ОНгруппами, которые могут выступать в роли затравок для репликации Образовавшиеся структуры очень напоминают обычные репликативные вилки, участвующие в полуконсервативной репликации бактериальной хромосомы. В обеих вилках начинается репликация транспозона, продолжающаяся вплоть до момента встречи двух вилок и завершения репликации ДНК встраиваемого элемента. При этом, как уже упоминалось, образуются две копии транспозона: одна - в исходном положении другая - встроенная в структуру ДНК-мишени. Эта репликация сопровождается дупликацией небольшого участка ДНК-мишени, копии которого в результате оказываются расположенными по обе стороны от встроенного транспозона. Транспозиция проходит через стадию