Курносов М.Н. Гены-гиганты.Главы из книги "Новая генетика и
ДНК-информатика".2013.
Ссылки на автора и сайт www.neogermetic.narod.ru обязательны
при цитировании этих текстов.
ГЕНЫ-ГИГАНТЫ В ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА. СООБЩЕНИЕ 1. 20 ноября 2008 г.
Продолжая развивать свой проект "ДНК говорит", я искал какие гены могут
выполнять функцию оболочки или носителя для внешних, специально введенных в
гены информационных, текстовых посланий. Для этого я решил, что главным
критерием для отбора таких генов будет их размер, чем он больше, тем больше
информации может содержать ген.
При анализе генома человека было я просмотрел вручную 29216 генов из
реферативной базы генома NCBI. Официальное количество генов в геноме
человека, взятое из карт хромосом, равно 26806 генов. Для анализа учитывались
гены размером более 60 тпн, и интроны - размером более 40 тпн. Общее
количество таких генов, сумма по всем 24 хромосомам приведена в таблице.
ТПН - тысячи пар нуклеотидов.
РАЗМЕР ГЕНОВ (ТПН) СУММА ГЕНОВ
60 - 100 1943
100 - 200 1639
200 - 300 509
300 - 400 271
400 - 500 130
500 - 600 87
600 - 700 46
700 - 800 29
800 - 900 19
900 - 1000 16
БОЛЕЕ 1000 39
СУММА 4718
Это составит 16, 3 процента от общего количества просмотренных генов.
Наиболее демонстративны особые размеры генов более 400 тпн , их количество
- 324 (1,09 процента от общей суммы генов), и я полностью вывел
в таблицу их обозначение, размер гена в тпн , размер самого большого
интрона в гене в тпн. Они записаны в приложении 3.
Таким образом , были обнаружены в геноме человека гены-гиганты, размер
которых в 10-100 раз больше обычных генов.
Рекордный размер имееют следующие гены : CNTNAP2 - 2305, DMD - 2220,
CSND1 - 2057, LRP1B - 1901 тпн.
Конечно, я не первый их открыл, ученые, которые секвенировали геном, также
обратили на них внимание, только обзора с системным анализом этой генной
аномалии я не нашел. Поэтому неплохо обратить внимание ученых на них еще
раз. Важно, что размер этих генов обусловлен в основном размерами интронов,
которые в них находятся. Также я вывел в таблицу интроны, максимальных
размеров.
Самые крупные интроны в геноме человека находятся в следующих
генах и имеют размер в гене GPC5 - 722, SGCZ - 683, CNTNAP2 - 657,
OPCML - 589 , PCDH9 - 580 тпн .
С точки зрения моего проекта "ДНК говорит" , эти гены и интроны могут
быть оболочкой или носителем какой-то важной информации, введенной
вместо интрона в ген, в одном гене можно разместить почти 700 килобайт
информации.
С точки зрения физиологии клетки, если есть гены и интроны такой
большой длины , значит это необходимо для природы и эти образования
могут играть важную роль в клетке.
Среднее количество интронов в генах человека равно 7, 4 на ген. При
колебании от 0 до 35 интрона на ген.
Однако в геноме человека встречаются в небольшом количестве гены , имеющие
количество интронов в гене значительно выше среднего. Эти гены я вывел в виде
таблицы. И эта аномалия интересна для науки, как и все необычное.
Хромосома Ген Размер гена Количество интронов в гене
1 CSMD2 650 74
HMCN1 456 100
USH2A 800 71
HSPG2 115 96
ZUBR1 139 105
LOC728841 77 91
OBSCN 157 81
RYR2 791 104
COL16A 53 70
MACF1 405 94
USP24 149 64
COL24A1 428 59
COL11A1 231 65
FRAP1 156 57
VPS13D 284 69
2 LRP1B 1901 90
BIRC6 263 73
USP34 217 77
NEB 249 149
DNAH7 331 67
NAG 394 51
3 COL7A1 31 117
DNAH1 84 76
4 HD 169 66
FRAS1 487 73
WDEY3 297 67
KIAA1109 193 83
5 DNAH5 252 78
GPR90 606 89
FBN2 280 64
6 DNAH8 307 90
DST 385 93
MDN1 176 101
UTRN 559 73
SYNE1 515 145
7 TRRAP 135 70
DNAH11 359 81
8 PKHD1L1 168 77
PRKDC 187 85
9 VPS13A 240 70
10 CDH23 419 69
CUBN 305 66
11 DYNC2H1 371 89
ATM 147 62
12 SEP290 94 53
UTP20 106 61
STAB2 179 68
LRP1 85 88
13 FRY 265 60
MYCBP2 287 83
14 SYNE2 373 120
DYNC1H1 86 77
15 RYR3 555 103
VPS13C 208 85
HERC2 211 92
16 SMG1 121 62
DNAH3 226 59
17 DNAHD3 114 64
DNAH9 371 68
MYO15A 71 65
18 LAMA3 266 74
19 RYR1 154 105
X DMD 2220 78
COL4A 258 52
HUWE1 122 80
Y ------
20 LAMA5 58 79
21 ------
22 ------
Итого генов с числом интронов на ген более 50 всего 66 на весь геном
человека. Сразу от статистики можно перейти к обсуждению этой аномалии.
Видно, что в таблице есть семейства генов - COL, DNAH, LAMA, RYR, SYNE ,
что говорит о не случайности этого феномена.
Рекорд генома человека - это гены небулин - NEB - 149 , SYNE1 - 145,
SYNE2 - 120 интронов в гене.
Таким образом в первом сообщении о генах-гигантах генома человека были
показаны рекордные величины генов, интронов в них и число интронов в гене.
Все это несомненно имеет какое-то важное значение для клетки.
ГЕНЫ-ГИГАНТЫ В ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА. СООБЩЕНИЕ 2. 12 февраля 2009.
В генах-гигантах мною были обнаружены следующие закономерности.
Если рассматривать длину всех интронов в гене, то самые длинные интроны
- это последний или предпоследний интроны, они чаще всего и определяют
общую длину гена. Для примера, для генов размером более 60 и более 400 т.п.
нуклеотидов приводится общее количество генов с максимальными конечными
интронами.
При общем числе интронов в среднем 20-30, только конечные 1-2 интрона
могут определять длину гена.
Хромосома Гены размером более 60 тпн Гены с наибольшими конечными
интронами
5 249 51
6 271 64
7 241 47
8 194 50
9 213 27
Сумма 1170 239
Хромосома Гены размером более 400 тпн Гены с наибольшими конечными
интронами
5 23 12
6 25 11
7 31 7
8 16 6
9 7 2
Сумма 102 38
Это составляет 20 и 37 процентов соответственно, что, несомненно,
представляет собой какую-то важную закономерность , имеющую значение
для работы этих генов в клетке.
Для примера приведу несколько конкретных генов. Интроны учитывались с
длиной более 40 т. п.
Ген Размер Размеры интронов тпн.
CDH12 1103 i9 -113 i12-193
i10-103 i13-100
i11-134 i14-347 - последний.
PARK2 1379 i3 -162 i5 -217
i6 -187 i7 -470 i8 -285 - последний.
MAGI2 1437 i1 -59 i2 -47 i12-55
i13-87 i16-121 i19-105
i20-380 i21-446 - последний.
CSMD1 2057 i42 -54 i58 -59 i60 -81
i64 -92 i65 -45 i66-244
i68-387 i69-218 i70-357 - последний.
У части больших генов, наоборот, первый интрон
является максимальным по длине. Таких генов 18 процентов среди
больших генов размером более 400 тпн.
Приведу примеры таких генов.
CNTNAP2 2305 i1 -657 i2 -65 i3-204
i4 -64 i8 -168 i9 -95
i10-91 i11-76 i12-77
i13-258 i14-74 i15-140
i18-45 i21-116
KCND2 476 i1 -457
SDK1 964 i1 -317 i4-180 i5-129
GRIK2 670 i1 -223 i3 -50 i6-113 i13-107
Все средние интроны, как правило, не выделяются особым размером
относительно длины гена и имеют размер близкий к среднему для этого гена.
Механизм возникновения таких аномальных по длине интронов, как конечные
или начальные будет рассмотрен в следующем сообщении. Несомненно, что для
возникновения, функционирования и сохранения таких гиганских интронов,
необходим специальный механизм, особые гены, белки и РНК. Поскольку геном
человека уже известен, привожу полный список генов, участвующих в сплайсинге.
Эта база генов сплайсинга составлена мною при поиске по реферативной базе
генома человека NCBI. Они записаны в приложении 4. Возможно, что гены
сплайсинга, имеющие отношение к генам-гигантам, находятся в этом списке.
Все гены сплайсинга - это обычные мозаичные гены. Например, ген SF3B1
во 2 хромосоме имеет размер 43 тпн, и имеет 24 интрона размером от 200 пн до
7000 пн округленно. Эта база генов сплайсинга показывает еще один феномен
клетки , когда гены или их продукты обслуживают самих себя. Чтобы факторы
сплайсинга были рабочими , необходимо чтобы они обработали собственные РНК.
Можно привести примеры таких феноменов.
1. ДНК-полимераза копирует себя при репликации.
2. РНК-полимераза транскрибирует свой ген.
3. Факторы рибосом участвуют в трансляции своей РНК.
4. Факторы сплайсинга выщепляют интроны из своей РНК.
Без этого они сами не функционируют.
Что первично - курица или яйцо? Вопрос древних философов. Поэтому
гены сплайсинга еще раз показывают скачкообразность эволюции живого,
и даже возможность влияния высших цивилизаций на гены при образовании
и эволюции живого.
ГЕНЫ-ГИГАНТЫ В ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА. СООБЩЕНИЕ 3. ИНТРОГЕНЫ.
февраль-апрель 2009.
В генах-гигантах есть еще один феномен - это расположение внутри гигантских
интронов одного или нескольких мелких генов. Эти гены, расположенные внутри
других генов, я называю интрогены. Статистика интрогенов следующая.
В хромосомах 5, 6, 7 для примера в 761 гене, размером более 60 тысяч пн,
обнаружено 81 интроген, которые расположены по 1-2 , как правило, в самом
большом интроне. В генах-гигантах встречаемость интрогенов составляет около
11 процентов. Для примера, ген кадхерин 12 - CDH12 размером 1103 тпн в 9
интроне размером 120 тпн содержит интроген LOC643300 - белок теплового шока,
а в интроне 11 размером 134 тпн интроген PMCHL1 – промеланин концентрирующий
гормон подобный 1.
Ген IMP2-пептидаза внутренней мембраны подобный - IMMP2L, размером 899 тпн,
в 3 интроне размером 523 тпн содержит интроген LRRN3 - лейцином богатый
повтор ген нейрональный 3. Ген микроцефалии, ингибитор TERT экспрессии,
MCPH1, размером 213 тпн, в 9 интроне размером 129 тпн содержит интроген
ANGPT2 - ангиопоэтин 2.
Многие из интрогенов являются псевдогенами, а другие обычными мелкими
генами.
В принципе этот природный феномен подходит мне для проекта "ДНК говорит".
Так как я собираюсь использовать эти интрогены для мечения полезной
информации или придания организму особых преимуществ в эволюции для того,
чтобы информация введенная в ДНК сохранилась и через миллионы лет.
Возможно, что человек Homo sapiens, как вид, не является наилучшим
контейнером для информационных посылок. Во-первых, это вид молодой
в эволюции - несколько миллионов лет по сравнению с организмами, которые
дошли до сегодняшнего времени через десятки миллионов лет.
Во-вторых, человек имеет низкую устойчивость к экологическим факторам.
В прессе уже было сообщение о том, что в прошлом человек чуть не вымер,
как вид. Разум человека помогает ему выжить, но его не всегда достаточно.
Для примера приведу устойчивость азиатской черепахи Testudo horsfieldi (УСБ
1991, том 111, выпуск 2, стр 305) к ионизирующему излучению - это 730 Гр, при
устойчивости человека 3-5 Гр. Вообще рептилии выдерживают от 15 до 500 Гр,
амфибии - 7-30 Гр, а некоторые лишайники до 10000 Гр, насекомые 580-2000 Грей
(при смертности 50 процентов особей). Эти цифры просто фантастика по
сравнению с человеком, а все это определяется особенностями генов генома.
Примеры приведены из Кузин А. М. Структурно-метаболическая теория в
радиобиологии. 1986, с. 120.
Эта устойчивость некоторых организмов позволяет транспортировать их геномы и
информацию через космос.
В настоящее время по данным WWW. NCBI. NLM. NIH. GOV в прогрессе секвенса
есть около 50 видов и на сборке полного генома около 50 видов высших
организмов. Данные на 2008 г. К 2013 г. секвенирование геномов резко
удешевилось и поэтому можно ожидать определение геномов десятков новых видов.
На планете Земля видов может быть десятки-сотни тысяч с оригинальными
геномами или генами.
Поэтому можно надеятся, что моя гипотеза о информационных посылках в ДНК из
прошлого найдет применение. Перспективно, я думаю, для этих целей
секвенировать организмы феноменально-устойчивые к факторам внешней среды.
ГЕНЫ-ГИГАНТЫ В ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА. СООБЩЕНИЕ 4.
ТРАНСПОЗОНЫ. Апрель-май 2009.
Я произвел поиск повторов в интронах генов-гигантов. Последовательность
нуклеотидов интронов выделялась из реферативной базы генома человека NCBI.
После этого сканировалась программой для поиска повторов несколько раз с
подключением каждый раз новой партии консенсусных повторов.
Для примера в этой работе приведены расположение и вид повторов :
1. Ген NEGR1, интрон 6 в гене размером 347 тпн. NEGR1 - нейрональный
роста регулятор 1, функция - адгезия клеток, хромосома 1.
Размер белка 354 аминокислоты, что дает 1062 пн. Размер же гена со
всеми интронами составляет 880 тпн.
2. Ген DISC1 размером 415 тпн, интрон 9 размером 140 тпн. Поврежденный
при шизофрении 1, хромосома 1. Размер белка 832 аминокислот, что
дает 2496 пн. Функция точно не известна.
3. Ген NRXN1 - неурексин, размером 1108 тпн, интрон 17 размером 299
тпн. Размер белка 1477 аминокислот, что дает 4431 пн. Функция - аксон
информатор и адгезия. Хромосома 2.
4. Ген ROBO2 размером 607 тпн, интрон 2 размером 379 тпн, хромосома 3.
Функция белка - обходной путь роста аксона, аксон-информатора
рецептор 2. Мозга развитие. Размер белка 1378 аминокислот, что дает
4134 пн.
5. Ген DOCK3 размером 709 тпн, интрон 5 размером 130 тпн. Хромосома 3.
Предназначен цитокинезу 3. Размер белка 2030 аминокислот, что дает
6090 пн.
Всего консенсусных повторов было использовано для поиска 170, простые
повторы не искали.
Также не уточнял разновидности повторов. Подключены были не все имеющиеся
повторы. Подробно расположение повторов в гене дано в приложении 6. Это
приложение дано только для демонстрации повторов в интронах-гигантах,
использование другого генома или баз может дать несколько другую картину.
Мной использовалась программа REPFIND - Dr. G. B. Hutchinson,
(Canada), базы повторов - REPBASE - J. Jurka, (USA), находящихся
в свободном доступе.
В изученных интронах было я обнаружил общее число повторов:
в i6 NEGR1 - 175, в i9 DISC1 - 110, в i17 NRXN1 - 135, в i2 ROBO2 - 223,
в i5 DOCK3 - 117 единиц.
Повторы имеют разную длину , есть полные повторы, соответствующие
консенсусным по длине и укороченные или части , куски от полного размера
повтора. Это происходит потому, что транспозоны захватывают части цепи ДНК
при мобилизации или встраиваются посередине целого повтора. Участки между
найденными повторами составляют от единиц до нескольких тысяч нуклеотидов.
Назначение их неизвестно.
Обнаружены следующие повторы.
Повтор Название Обычная или полная длина, пн
ALU - повтор 290
BSR - бета- сателлит 68
CHARLIE- повтор
ERV1 - эндогенный ретровирус
FRAM - повтор
HSAT1 - сателлит 1 человека 631
MADE1 - вторичный от MARINER1 80
MIR - млекопитающих повтор 265
MIR2 - ------------------------- 150
L1 - повтор транспозон 6140
L2 - -----------------
THE1b - транспозон like элемент с LTR 364
TIGGER1- автономный ДНК транспозон 2418
TIGGER2- -------------------------
MLT1a - транспозон подобный с LTR 374
MLT1b - ------------------------- 390
MSTA - ------------------------- 426
MSTC - транспозон подобный LTR 405
LTR1 - LTR из человеческого эндогенного
ретровируса подобного HUERS- P2 842
LTR2-LTR6
LTR7 - LTR из эндогенного ретровируса
RTVL-H2 450
LTR8-LTR13
LTR12 - LTR ERV9 877
MER1A-MER46 неавтономные транспозоны 189-693
MER21 - средней повторяемости
последовательность 933
MER34 - средней повторяемости
последовательность 581
PAB - псевдоаутосомальная погранично-
подобная последовательность 703
PTR5 - --------------------------- 2438
PTR5-1 - транскрипт человеческого вируса
эндогенного ERV9
PTR5-2
RETROVIRAL эндогенный ретровирус
SAR - сателлитный повтор 42
SVA - композитный ретропозон
неретровирусный 1640
R66 - тандемный повтор 66
Многие из этих повторов являются транспозонами, практически обнаружены почти
все типы этих элементов. Это ДНК-транспозоны, ретротранспозоны LTR и без LTR.
Главный вывод из этого поиска - гиганский размер интронов генов-гигантов
определяется очень большим количеством повторов и транспозонов, расположенных
внутри интрона.
Следующий важный вывод - происходит накопление в больших интронах повторов и
транспозонов, это происходит в линиях половых клеток, но потом это
проявляется в соматических клетках нового организма.
В соматических клетках в течение жизни происходят многочисленные атаки
транспозонов на их гены. Эта нестабильность их генома - одна из причин
болезней и старения. По-моему , причина такого большого количества повторов в
интронах связана с тем, что вставка мобильного элемента в ДНК облегчается в
этих участках, или проходит с большей вероятностью, так как идет вставка в
участки со схожей структурой, почти комплементарной. В приложении, где стоит
слово COMPLEMENT , означает, что повтор вставился на новое место с поворотом
на 180 градусов. Большое количество таких блоков говорит о том, что инсерции
происходили в течение времени многократно во многих поколениях в линиях
гамет.
Гиганские интроны, поэтому, будут и далее увеличиваться - это приведет
через какое-то большое время и много поколений к дегенерации вида или
значительного возрастания числа больных особей.
Человечеству от этого никуда не деться и рано или поздно будет поставлен
вопрос о полном избавлении генома человека от транспозонов.
Я назову этот грандиозный шаг, который предстоит сделать человечеству
ДЕФРАГМЕНТАЦИЕЙ ГЕНОМА или для начала дефрагментацией отдельных генов.
Сегодня известно, что транспозоны играют важную роль в старении.
Активация транспозонов и их вставка в какие-то гены приводит к нарушению
сплайсинга, остановке транскрипции и другим повреждениям клеточных генов, в
результате ген с новым транспозоном может отключиться в смысле , что его
продукт - белок будет невозможен либо дефектен.
Клетка при этом умирает, если ген важен или перестает выполнять свою функцию
в виде синтеза белка. Все это приводит в снижению резервов организма, что на
уровне организма проявляется как старение.
Гены-гиганты имеют к этоиу , по-моему, самое главное отношение.
Если в соматической клетке, нейроне или стволовой клетке, произойдет
активация транспозонов, то это коснется в первую очередь генов-гигантов.
Так как будут атакованы интроны-гиганты и произойдет встраивание в них
транспозонов. Это приведет к возможному отключению гена, и чем чаще атаки
транспозонов, тем больше вероятность возрастной отключки гена.
Поэтому гены-гиганты - это одно из главных направление генотерапии старения.
Одна из основных функций транспозонов - это ускорение эволюции вида.
Но человек в настоящее время вышел на уровень развития науки, когда он сам
может управлять своей биологией, изменяя и улучшая вид без эволюции.
Современному человеку процесс эволюции не нужен и просто вреден, а поэтому
борьба с транспозонами - одно из главных направлений генотерапии старения и
борьбы с основными болезнями. Примером влияния миграции транспозонов может
быть модификация гена DISC1 в нейронах типа альтернативного сплайсинга,
приводящего к шизофрении, как основной психической болезни. Так же основные
соматические болезни , возможно, имеют транспозонный механизм на генном
уровне, попадение транспозона под промотор гена или внесение нового промотора
может привести к раку, а возможные повреждения соматических клеток разных
тканей приводят к их недостаточности или гибели, снижению резервов нервной и
эндокринной системы и кровообращения, что проявляется как старение.
Самый радикальный процесс исключить ген из под влияния транспозонов - это
произвести его ДЕФРАГМЕНТАЦИЮ, то есть вырезать из гена-гиганта все интроны.
Это что-то подобное компьютерному процессу дефрагментации жесткого диска.
Хотя движение транспозонов при этом может быть, но не фатально для этого
гена, при промежуточном состоянии мишенями для транспозонов и других
мутагенов будет межгенное пространство.
Размер гена при этом уменьшится в 100-1000 раз, как видно из приведенных выше
примеров, если рассчитать размер через размер бепка, 1 аминокислота - 3
нуклеотида.
Во столько же уменьшится мишень для повреждения. Во столько же раз возрастет
экономичность энергетики транскрипции.Скорость ответа гена возрастет во много
раз. Все это не только защитит ген, но повысит энергетику клетки и скорость
реакций, что во много раз улучшит адаптируемость организма, как
противоположность старению.
В проекте "ДНК говорит" предполагается в будущем на месте повторов или
транспозонов разместить информационные модули, содержащие либо тексты, либо
модули-инструкторы для наномашин в виде нуклеиново-белковых комплексов.
Я не утверждаю, что здесь все просто. Проблем может быть много, это
измененная регуляция гена, измененное положение нового дефрагментированного
гена, возможно влияние гена на высшие нервные функции - интеллект, память или
на развитие организма. Это все требует тщательного изучения. Но для
генотерапии старения можно оставить старый ген без изменения, а ввести в
клетки дефрагментированный ген , который , будет функционировать значительно
дольше и защитит организм от преждевременной гибели.
ГЕНЫ-ГИГАНТЫ В ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА. СООБЩЕНИЕ 5.
ДЕФРАГМЕНТАЦИЯ ГЕНОВ - ПРИРОДНЫЙ ФЕНОМЕН. 26 НОЯБРЯ 2012 Г.
Ранее мной была предложена новая генетическая операция для борьбы со
старением и создания новой разновидности человека, более устойчивого к
болезням и патогенным факторам внешней среды. Это - ДЕФРАГМЕНТАЦИЯ генома
или , для начала, наиболее важных генов в геноме человека.
Дефрагментация гена - это вырезание всех интронов из гена.
Это не фантастика , так как сама природа использует этот процесс.
Дело в том, что типичные гены для высших организмов - это мозаичные гены.
Но в высших организмах, и у человека, многие гены вообще не содержат в себе
интронов.
Это дефрагментированные природные гены.
Механизм их образования изучен не полностью. С одной стороны - это
мутировавшие псевдогены, которые получили промотор и другие регулирующие
области генома. Известно, что псевдогены, полученые обратной транскрипцией из
РНК не содержат интронов. Но они не функционируют до какого-то времени, пока
не попадут под промотор.
С другой стороны природные гены без интронов наводят на мысль об их
искусственном происхождении путем генных опрераций над геномом человека в
недалеком прошлом. В них еще не успели появиться хотя бы один или два
небольших интрона.
Если предположить, что надо было бы внедрить какой-то ген в геном человека,
то понятно, что вектор с этим геном не должен содержать интронов как
ненужного балласта. Поэтому я думаю, что природные дефрагментированные гены,
хотя бы единицы их могут иметь искусственное происхождение.
Третий вариант - это утрата генами интронов в результате каких-то
естественных процессов. Происходит какая-то ферментативная делеция только
интрона. Процесс этот я предлагаю в качестве гипотезы. Полное отсутствие
какой-либо информации.
Мной был произведен поиск генов без интронов (дефрагментированных), генов с
одним интроном и с двумя интронами на хромосоме 1 человека по базе
s_ref_GRCh37. p5 , дата базы - 20 октября 2011 г.
Всего генов в хромосоме 1, включая разные РНК и псевдогены, просмотрено 3429.
Из них учитывались только функциональные гены, имеющие трансляцию.
Генов без интронов оказалось 143, с одним интроном - 123, с двумя
интронами - 126.
Что составляет соответственно 4, 2 процента, 3, 6 процента и 3, 7
процента от всех генов в хромосоме 1.
Особенно обращает на себя внимание большое количество генов без интронов в
семействе ольфакторных рецепторов и семействе гистонов на хромосоме 1.
Примеры нескольких генов без интронов на хромосоме 1 приведены ниже. Как
видно, это совершенно различные по функциям в клетке гены, но их почему-то
объединяет одно общее свойство - это отсутствие интронов и поэтому
независимость их от громоздкой для клетки системы сплайсинга.
OR4F5 обонятельный рецептор, семейство 4, субсемейство F, член 5
ACTRT2 актин-связанный белок T2
RNF186 ринг фингер белок 186
HTR1D серотонина рецептор 1D
SFN стратифин
POU3F1 POU класс 3 гомеобокс 1
HPDL 4-гидроксифенилпируват диоксигеназа-подобный
FOXE3 развилки бокс E3
PRMT6 белок-аргинин метилтрансфераза 6
UBL4B убиквитин-подобный 4B
ADAM30 ADAM металлопептидазы домен 30
HIST2H3D гистона кластер 2, H3d
C1orf68 хромосомы 1 открытая рамка чтения 68
RXFP4 релаксин и инсулин-подобных семейств пептидов рецептор 4
ZNF645 цинк фингер протеин 645
HSPA6 теплового шока 70kDa белок 6
IER5 немедленный ранний ответ 5
TEDDM1 трансмембранный эпидидимальный белок 1
OCLM окуломедин
SPHAR S-фазы ответ
EXOC8 экзоцисты комплекс компонент 8
Это природные дефрагментированные гены в геноме человека.
Таким образом, здесь показаны предпосылки для начала экспериментальных работ
по искусственной дефрагментации наиболее важных и уязвимых для повреждений
генов человека. Риск для этих генетических операций или генотерапии для вида
человека скорее всего низкий , так как процесс этот является природным, а
влияние на него может принести большую пользу для вида человека.
ДОПОЛНЕНИЕ ПО ГЕНАМ-ГИГАНТАМ ОТ 20 апреля 2013.
Поиск повторов был произведен в 2006 году с использованием первых обновлений
баз повторов и программы, работающей под DOS. В настоящее время существует
онлайновый сервис для поиска повторов в исследуемой ДНК.
Адрес www. repeatmasker. org , на нем в окно для анализа последовательности
ДНК надо вставить изучаемую последовательность.
В течение нескольких минут придет обратно результат, в котором все известные
повторы будут помечены и описаны. Повторы в анализируемой ДНК сравниваются с
постоянно обновляемыми базами повторов, которые находятся по адресу
www. girinst. org и можно свободно закачать у них программу Repeatmasker для
самостоятельного поиска повторов в ДНК.
В настоящее время после повторного поиска с новыми базами в интроне гена-
гиганта в основном мало что изменилось. То есть обнаружены, как и ранее,
в этих интронах целые или куски интактных или мутировавших разных повторов -
перемежающиеся длинные повторы, разные транспозоны, эндогенные ретровирусы,
простые, тандемы и другие.
То есть общий вывод, что гигантские интроны генов-гигантов состоят из
большого количества разных повторов и межповторной ДНК,остался без изменения.
Количественно для интрона 6 гена NEGR1 размером в 358883 нуклеотидов
количество нуклеотидов, входящих в повторы составило 27 процентов. ДНК
интрона, которая не входит в повторы 73 процента. Эта ДНК , возможно, несет
какую-то особую функцию в клетке, пока не известную. Но эта ДНК может быть
просто захвачена и перенесена при миграции транспозона или при рекомбинации
гена. Межповторная ДНК, как и все остальное должна быть изучена, это какой-то
феномен, который я здесь обнаружил и обратил на себя внимание. Таким образом,
интроны генов-гигантов представляют собой чередование разных повторов и
межповторной ДНК с неизвестной функцией.
Генов в межповторной ДНК не отмечено, хотя гены могут часто быть
в гиганских интронах.