Изучение соотношений фракций с разной степенью повторяемости и чередуемости

Одним из крупнейших достижений в области изучения структуры геномов явилось открытие сложной структуры генома эукариот.

Вначале были открыты фракции ДНК, повторяющиеся многократно (до 10 6 и более раз), состоящие из коротких, тандемно расположенных последовательностей и вследствие иного нуклеотидного состава имеющие удельную плавучую плотность, отличающуюся от суммарной ядерной ДНК. Они получили название сателлитных (см. обзор: Владыченская, Аптонов, 1972).

Впоследствии, главным образом группой Р. Бриттена (см. обзор: Петров, 1980), была разработана ставшая классической методика реассоциации денатурированных фрагментов эукариотных ДНК с определением процентного содержания фракций, различающихся по повторяемости. Анализ многочисленных опытов, выполненных на разных ДНК во многих лабораториях, позволил прийти к важным выводам. Оказалось, что в ДНК животных 60—70% представлены неповторяющимися, уникальными последовательностями (у высших растений эта величина обычно меньше 10— 30%, порой снижается до нуля). По-видимому, в этой первой фракции сосредоточены так называемые структурные гены, кодирующие последовательности аминокислот в белках (за исключением генов гистонов и других множественных белков). Было бы, однако, ошибкой считать, что все «уники» кодируют состав белков, так как их в геноме по меньшей мере в 10—20 раз больше, чем требуется для этой цели.

Вторая большая фракция ДНК — среднеповторяющиеся последовательности (до 10 4 раз). Доля ее в геноме доходит до 30—40%. По меньшей мере часть этой фракции участвует в процессе транскрипции, однако обычно не транслируется. К ней относятся семейства цистронов, кодирующих рибосомную и транспортную РНК, гистоновые цистроны и ряд других. Однако функции большей части этой фракции остаются неясными. Правдоподобно предположение, что значительная часть «средних повторов» выполняет роль регуляции.