Сравнительный анализ первичных структур ДНК, кодирующих проопиомеланокортины ряда животных и человека
В работе представлен сравнительный компьютерный анализ секвенированных авторами и известных нуклеотидных последовательностей, кодирующих проопиомеланокортипы (ПОМК) крысы, мыши, норки, свиньи, быка, лягушки, лосося и человека. Рассмотрены эволюционные характеристики нуклеотидных последовательностей...
Збережено в:
Дата: | 1989 |
---|---|
Автори: | , , , , , |
Формат: | Стаття |
Мова: | Russian |
Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
1989
|
Назва видання: | Биополимеры и клетка |
Теми: | |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/154979 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | Сравнительный анализ первичных структур ДНК, кодирующих проопиомеланокортины ряда животных и человека / В.А. Каргинов, С.Я. Головин, А.А. Бондарь, И.В. Морозов, В.М. Блинов, Н.П. Мертвецов // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 4. — С. 46-51. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-154979 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1549792019-06-17T01:32:26Z Сравнительный анализ первичных структур ДНК, кодирующих проопиомеланокортины ряда животных и человека Каргинов, В.А. Головин, С.Я. Бондарь, А.А. Морозов, И.В. Блинов, В.М. Мертвецов, Н.П. Структура и функции биополимеров В работе представлен сравнительный компьютерный анализ секвенированных авторами и известных нуклеотидных последовательностей, кодирующих проопиомеланокортипы (ПОМК) крысы, мыши, норки, свиньи, быка, лягушки, лосося и человека. Рассмотрены эволюционные характеристики нуклеотидных последовательностей (консервативность, вариабельность отдельных участков). Сделано предположение, что различия в степени вариабельности отдельных доменов ПОМК могут объясняться особенностями структурной организации кодирующих эти домены участков ДНК (наличие в вариабельных участках прямых и инвертированных повторов, высокий процент GC-пар). Предложен механизм возникновения мутаций в вариабельных участках нуклеотидной последовательности, кодирующей ПОМК. Построено древо эволюционного родства ПОМК проанализированных видов животных. Представлено порівняльний комп’ютерний аналіз секвенованих авторами і відомих нуклеотидних послідовностей, що кодують проопіомеланокортини (ПОМК) щура, миші, норки, свині, бика, жаби, лосося і людини. Розглянуто еволюційні характеристики нуклеотидних послідовностей (консервативність, варіабельність окремих ділянок). Зроблено припущення, що відмінності в ступені варіабельності окремих доменів ПОМК пояснюються особливостями структурної організації ділянок ДНК, які кодують ці домени (наявність у варіабельних ділянках прямих і інвертованих повторів, високий відсоток GC-пар). Запропоновано механізм виникнення мутацій у варіабельних ділянках нуклеотидної послідовності, що кодує ПОМК. Побудовано дерево еволюційної спорідненості ПОМК проаналізованих видів тварин. A comparative computer analysis of rat, mouse, mink, bovine, pig, frog, salmon and human DNA coding for POMC has been carried out. The analysis has revealed conservative and variable POMC regions in the species examined. It is suggested that the differences in the variability extent of some domains within mink POMC may be due to the properties of the encoding DNA regions (direct and inverted repeats in variable regions, a high percentage of G — C pairs). A mechanism of mutations within the variable regions of nucleotide mRNA POMC sequences is suggested. A tree of evolutionary relations between the mammalian POMC species examined is constructed. 1989 Article Сравнительный анализ первичных структур ДНК, кодирующих проопиомеланокортины ряда животных и человека / В.А. Каргинов, С.Я. Головин, А.А. Бондарь, И.В. Морозов, В.М. Блинов, Н.П. Мертвецов // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 4. — С. 46-51. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0000D2 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/154979 575.852.113 ru Биополимеры и клетка Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
Структура и функции биополимеров Структура и функции биополимеров |
spellingShingle |
Структура и функции биополимеров Структура и функции биополимеров Каргинов, В.А. Головин, С.Я. Бондарь, А.А. Морозов, И.В. Блинов, В.М. Мертвецов, Н.П. Сравнительный анализ первичных структур ДНК, кодирующих проопиомеланокортины ряда животных и человека Биополимеры и клетка |
description |
В работе представлен сравнительный компьютерный анализ секвенированных авторами и известных нуклеотидных последовательностей, кодирующих проопиомеланокортипы (ПОМК) крысы, мыши, норки, свиньи, быка, лягушки, лосося и человека. Рассмотрены эволюционные характеристики нуклеотидных последовательностей (консервативность, вариабельность отдельных участков). Сделано предположение, что различия в степени вариабельности отдельных доменов ПОМК могут объясняться особенностями структурной организации кодирующих эти домены участков ДНК (наличие в вариабельных участках прямых и инвертированных повторов, высокий процент GC-пар). Предложен механизм возникновения мутаций в вариабельных участках нуклеотидной последовательности, кодирующей ПОМК. Построено древо эволюционного родства ПОМК проанализированных видов животных. |
format |
Article |
author |
Каргинов, В.А. Головин, С.Я. Бондарь, А.А. Морозов, И.В. Блинов, В.М. Мертвецов, Н.П. |
author_facet |
Каргинов, В.А. Головин, С.Я. Бондарь, А.А. Морозов, И.В. Блинов, В.М. Мертвецов, Н.П. |
author_sort |
Каргинов, В.А. |
title |
Сравнительный анализ первичных структур ДНК, кодирующих проопиомеланокортины ряда животных и человека |
title_short |
Сравнительный анализ первичных структур ДНК, кодирующих проопиомеланокортины ряда животных и человека |
title_full |
Сравнительный анализ первичных структур ДНК, кодирующих проопиомеланокортины ряда животных и человека |
title_fullStr |
Сравнительный анализ первичных структур ДНК, кодирующих проопиомеланокортины ряда животных и человека |
title_full_unstemmed |
Сравнительный анализ первичных структур ДНК, кодирующих проопиомеланокортины ряда животных и человека |
title_sort |
сравнительный анализ первичных структур днк, кодирующих проопиомеланокортины ряда животных и человека |
publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
publishDate |
1989 |
topic_facet |
Структура и функции биополимеров |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/154979 |
citation_txt |
Сравнительный анализ первичных структур ДНК, кодирующих проопиомеланокортины ряда животных и человека / В.А. Каргинов, С.Я. Головин, А.А. Бондарь, И.В. Морозов,
В.М. Блинов, Н.П. Мертвецов // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 4. — С. 46-51. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
series |
Биополимеры и клетка |
work_keys_str_mv |
AT karginovva sravnitelʹnyjanalizpervičnyhstrukturdnkkodiruûŝihproopiomelanokortinyrâdaživotnyhičeloveka AT golovinsâ sravnitelʹnyjanalizpervičnyhstrukturdnkkodiruûŝihproopiomelanokortinyrâdaživotnyhičeloveka AT bondarʹaa sravnitelʹnyjanalizpervičnyhstrukturdnkkodiruûŝihproopiomelanokortinyrâdaživotnyhičeloveka AT morozoviv sravnitelʹnyjanalizpervičnyhstrukturdnkkodiruûŝihproopiomelanokortinyrâdaživotnyhičeloveka AT blinovvm sravnitelʹnyjanalizpervičnyhstrukturdnkkodiruûŝihproopiomelanokortinyrâdaživotnyhičeloveka AT mertvecovnp sravnitelʹnyjanalizpervičnyhstrukturdnkkodiruûŝihproopiomelanokortinyrâdaživotnyhičeloveka |
first_indexed |
2025-07-14T07:00:52Z |
last_indexed |
2025-07-14T07:00:52Z |
_version_ |
1837604750191755264 |
fulltext |
УДК 575.852.113
В. А. Каргинов, С. Я. Головин, А. А. Бондарь, II. В. Морозов,
В. М. Блинов, Н. П. Мертвецов
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПЕРВИЧНЫХ СТРУКТУР ДНК,
КОДИРУЮЩИХ ПРООПИОМЕЛАНОКОРТИНЫ РЯДА ЖИВОТНЫХ
И ЧЕЛОВЕКА
В работе представлен сравнительный компьютерный анализ секвенированных автора-
ми и известных нуклеотидных последовательностей, кодирующих проопиомел а н окорти-
ны (ПОМК) крысы, мыши, норки, свиньи, быка, лягушки, лосося и человека. Рассмот-
рены эволюционные характеристики нуклеотидных последовательностей (консерватив-
ность, вариабельность отдельных участков). Сделано предположение, что различия в
степени вариабельности отдельных доменов ПОМК могут объясняться особенностями
структурной организации кодирующих эти домены участков ДНК (наличие в вари-
абельных участках прямых и инвертированных повторов, высокий процент GC-пар) .
Предложен механизм возникновения мутаций в вариабельных участках нуклеотидной
последовательности, кодирующей ПОМК. Построено древо эволюционного родства
ПОМК проанализированных видов животных.
Проогшомелаыокортип (ПОМК) является белком-предшествеппиком ад-
ренокортикотропина (ACTH)*, β-липотрогшна (β-LPLI)* и ряда ипио-
идных пептидов. Продукты процессинга ПОМК влияют на такие физио-
логические функции, как защита организма от вредных воздействии,
модуляция вегетативной нервной системы, пейро-эндокринные функции,
поведенческие реакции [1].
Ген ПОМК является также удобной моделью для изучения струк-
турно-функциональной организации и закономерностей экспрессии ге-
нов эукариот, регулируемых стероидными гормонами. Ранее нами [2—
5] и другими авторами [6—15] были клонированы и секвепированы
кДНК и фрагменты геномной Д Н К , кодирующие ПОМК ряда живот-
ных и человека.
В настоящей работе представлен сравнительный анализ известных
нуклеотидных последовательностей Д Н К , кодирующих ПОМК семи ви-
дов животных и человека, для выявления особенностей их структурно-
функциональной организации и построения древа эволюционного род-
ства. Все расчеты осуществлялись на ПЭВМ «Apple II» при помощи
специально разработанного нами пакета программ. При сравнении ами-
нокислотных последовательностей степень сходства оценивали по [18].
Д л я построения древа эволюционного родства мРНК ПОМК исполь-
зовали метод [19]. Вторичную структуру Д Н К моделировали с приме-
нением подхода [24].
На первом этапе мы провели выравнивание аминокислотных после-
довательностей ПОМК, показавшее, что у всех восьми видов позвоноч-
ных биологически активные домены в белке-предшественнике располо-
жены сходным образом и фланкированы с обоих концов парами поло-
жительно заряженных аминокислот Lys-Lys, Arg-Arg, Lys-Arg (рис. І).
Показано, что эти пары выполняют роль сайтов узнавания специфиче-
ских протеаз, участвующих в процессинге ПОМК [23]. Из рис. 1 видно
также, что степень консервативности аминокислотных последовательно-
стей неравномерна по всей длине белка-предшественника и может силь-
но различаться на разных участках ПОМК, причем границы консерва-
тивных и вариабельных участков четко совпадают с таковыми биологи-
чески активных доменов ПОМК. Из этого следует, что эволюционные
характеристики аминокислотной последовательности ПОМК (консерва-
тивность, вариабельность отдельных участков) коррелируют с ее функ-
циональной топографией. Так, например, высокой консервативностью
отличаются участки аминокислотной последовательности ПОМК, соот-
ветствующие а - и β-меланотропинам (β-MSH)*, β-эндорфипу. Участок
между кортикопиноподобным пептидом (CLIP)* и β-MSH, напротив,
* Здесь и далее отмеченные аббревиатуры даны аналогично указанным на ри-
сунках.
46 ISSN 0233·-7057. Б И О П О Л И М Е Р Ы И К Л ΙΠ'Κ Λ 1989. Τ. Г>. М< 4
очень вариабелен и содержит многочисленные делеции, составившие у
крысы и мыши почти половину длины этого района по сравнению с ана-
логичным районом П О М К норки, человека и др.
Различия в вариабельности данных районов аминокислотной после-
довательности могут быть вызваны не только их отличающейся функ-
циональной значимостью и влиянием естественного отбора, по и зависи-
мостью частоты возникиове-
о -ι ло - » - » л г > > ι о -too
пия мутации от структурных
особенностей участков Д Н К ,
кодирующих эти районы. С це-
лью выявления таких особен-
ностей нами было проведено
выравнивание и сравнитель-
ный анализ пуклеотидпых по-
следовательностей, кодиру-
ющих П О М К (рис. 2). Как и
следовало ожидать, па уровне
Д Н К наблюдаются те же за-
кономерности в распределении
консервативных и вариабель-
ных участков, что и на уровне
аминокислотных последова-
тельностей.
В процессе определения
пуклеотидпой последователь-
ности к Д Н К ПОМК порки [5]
Рис. I. Выравненные аминокислотные
последовательности ПОМК крысы
(R) [12], мыши (Ai) [13], порки (Mi)
[5], человека (H) [3], свиньи (P)
[9], быка (В) [4], лягушки (X) [15]
и лосося (5) [14]. Нумерация амино-
кислотных остатков начинается с 1-го
аминокислотного остатка a - M S H .
Стрелками указано расположение
биологически активных доменов
ПОМК. Блоками выделены аминокис-
лоты, идентичные не менее чем у шес-
ти проанализированных структур
П О М К
Fig. 1. Alignment of the amino acid
sequences of the rat (/?) [12], mouse
(M) [13], mink (Ait) [5], human (H)
ГЗ], pig (P) [91, bovine (B) [4], f rog
(X) [151 and salmon (S) [14]
POMCs. Numbering of amino acid re-
sidues begins from the 1st amino acid
residue α - M S H . The amino acids iden-
tical at least in six POMC sequences
are boxed. Biologically active pepti-
des POMCs are indicated bv arrows
мы обратили внимание на значительное количество «компрессий» па
радиоавтографах секвенирующих гелей в участках, соответствующих
сильно вариабельному району; появление их обычно объясняют нали-
чием шпилечных структур в анализируемой Д Н К [20]. Д л я проверки
этого предположения было проведено исследование структурных осо-
бенностей вариабельного участка Д Н К , отличающих его от консерва-
тивных. Во-первых, on оказался насыщен прямыми повторами длиной
6—7 и более пар оснований (рис. 2) и, во-вторых, здесь наблюдается
высокое содержание GC-nap (75—80 % против 60—65 % в среднем по
другим районам) . Известно, что прямые повторы играют определенную
48 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И К Л Е Т К А 1989. Т. 5. № 4 4 — 9-252 47
роль в механизме возникновения делеций и дупликаций в процессе ре-
пликации и репарации Д Н К [21]. При этом высокое содержание GC-
пар должно увеличивать стабильность вторичных структур, необходи-
мых для реализации этих механизмов.
Рис. 2. Выравненные нуклеотидные последовательности ДНК, кодирующие ПОМК у
рассматриваемых видов животных. Тремя звездочками отмечены позиции, для которых
наблюдается совпадение нуклеотидов у всех восьми последовательностей; двумя — семь
из восьми; одной — шесть нуклеотидов. Стрелками указаны участки ДНК, кодирующие
биологически активные домены ПОМК
Fig. 2. Alignment of POMC nucleotide sequences of the species investigated: *** denote
nucleotide positions identical for all eight sequences; ** — for seven sequences; * — for
six sequences. Nucleotides coding for biologically active peptides POMC are indicated
by arrows
Кроме того, в вариабельном районе обнаружено значительное ко-
личество обратимых повторов, способных приводить к образованию
шпилечных структур, следствием чего может являться увеличение ве-
роятности появления делеций, инсерций и точечных мутаций в соответ-
ствии с моделью Рипли [22].
Чтобы проверить последнее предположение, мы построили возмож-
ную вторичную структуру цепи Д Н К , кодирующей П О М К норки, И OT-
48 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА 1989. Т. 5. № 4 4 — 9-252 48
метили на ней наиболее вариабельные основания (рис. 3, а). Видно,
что вариабельный участок располагается в высокоструктурированном
районе, причем наибольшее число отличий приходится па правую часть
крестообразной структуры. Такая закономерность позволила нам пред-
положить следующий возможный механизм возникновения мутаций
Рис. 3. Возможная вторич-
ная структура ДНК, коди-
рующей вариабельный учас-
ток ПОМК норки, характе-
ризующаяся минимумом сво-
бодной энергии (жирным
шрифтом отмечены наибо-
лее вариабельные нуклеотид-
ные основания; стрелки ог-
раничивают участок, отсут-
ствующий в Д Н К ПОМК
крысы и мыши) (а) и гипо-
тетические структуры, воз-
никающие в процессе репли-
кации Д Н К (синтезируется
цепь ДНК, комплементарная
мPHK) (б)
Fig. 3. A putative secondary
structure of DNA coding for
the variable region of mink
POMC possessing minimum
of free energy (more variab-
le nucleotide bases are emp-
hasized, region deleted from
DNA coding for POMC rat
and mouse is flanked by ar-
rows) (a) and putative stru-
ctures arising during DNA
replication (DNA strand com-
plementary to mRNA is syn-
thesized) (6)
\\Ші
(рис. 3 , 6 ) . В соответствии с моделью Рипли [22] допускается образо-
вание в процессе репликации структур, подобных изображенной на
рис. 3 ,6 . Ферменты репарации, двигаясь в направлении б ' - ^ З 7 вдоль
новосинтезированной цепи, «проверяют» ее комплементарность материн-
ской цепи, репарируя неспаренные участки. В районе А эти ферменты
могут провести коррекцию нуклеотидной последовательности, приведя
ее в соответствие с «псевдородительской» частично комплементарной
цепью (районом В) .
Таким образом, в районе А будут репарироваться участки, неполно-
стью комплементарные району В, следствием чего может быть возник-
новение мутаций в этих участках. В пользу возможности осуществления
подобного механизма свидетельствует тот факт, что в Д Н К , кодиру-
48 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА 1989. Т. 5. № 4 4 — 9-252 49
ющих П О М К крысы и мыши, делетирован район, точно совпадающий с
одной из шпилечных структур (рис. 2 и 3 , а ) .
М о ж н о предположить, что отмеченные нами структурные особен-
ности Д Н К и предложенный механизм могут реализоваться и в других
случаях, когда наблюдается относительно высокая вариабельность оп-
ределенных участков генома.
Д л я выяснения эволюционного родства рассматриваемого семейства
м Р Н К П О М К (крысы, мыши, норки, человека, быка, свиньи, лягушки
Рис. 4. Филогенетическое древо эволюционно-
го родства мРНК ПОМК млекопитающих и
человека. Цифры на ребрах графа характери-
зуют эволюционное расстояние между двумя
узлами графа — близкородственными Д Н К
ПОМК, которое приведено в числе синонимич-
ных замен на синонимичный сайт
Fig. 4. A tree of evolutionary relations of the
POMC mRNAs from mammalians and a man.
Figures on the tree indicating evolutionary dis-
tance between two species are given in the num-
ber of synonymous replacements per a synony-
mous site
и лосося) выбрали участок нуклеотидпых последовательностей, кодиру-
ющий ACTH и β - L P H . Сравнение проводили по методу [191, анализи-
руя все возможные пары м Р Н К . Корректный сравнительный анализ на
более узких участках м Р Н К , кодирующих, например, а - и β -MSH,
C L I P и т. д., оказался невозможным из-за ограничений метода. Высо-
кий уровень отличий в синонимичных сайтах нуклеотидных последова-
тельностей не позволил нам связать общими предками м Р Н К П О М К
лосося и лягушки Xenopus Iaevis с построенным филогенетическим гра-
фом эволюционного родства млекопитающих. Естественно, что при рас-
ширении видового разнообразия , можно будет восполнить недостающие
звенья и предковые последовательности м Р Н К П О М К , составить единое
филогенетическое древо и рассчитать первичную структуру общей пред-
ковой м Р Н К П О М К . Филогенетическое древо эволюционного родства
м Р Н К П О М К млекопитающих, отнормировапное по известным палеон-
тологическим данным [23], представлено па рис. 4. Гипотетические вер-
шины были вычислены методом минимизации отличий длин параллель-
пых ветвей графа . Рассчитанные эволюционные расстояния между узла-
ми графа отличаются в пределах погрешности метода. Определенная
средняя скорость эволюции м Р Н К П О М К составила при этом ( 2 . 1 2 ±
± 1 , 1 ) - Ю - 9 синонимичных замен в год на синонимичный сайт.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Endogenous opioids and related peptides: from molecular biologv to clinical medici-
ne / H. Imura, Y. Kato, Y. Nakai et al. / / J . Endocrinol.— 1985.—107, N 1.—P. 147—
157.
2. Клонирование ДНК, комплементарной м Р Н К проопиомеланокортина (ПОМК) бы-
ка, и определение ее первичной структуры / С. Я. Головин, Л. В. Мамаев, А. Б. Бек-
лемишев и д р . / / И з в . Сиб. отд-ния АН СССР.— 1985.—№ 13.—С. 140—142.
3. Синтез, клонирование и определение первичной структуры ДНК, комплементарной
мРНК проопиомеланокортина из гипофиза человека / С. Я. Головин, В. А. Карги-
нов, А. А. Бондарь и др. / / Биоорг. химия.— 1987.—13, № 4.—С. 562—564.
4. Клонирование ДНК, комплементарной мРНК проопиомеланокортина гипофиза бы-
ка, крысы и человека. Гормональная регуляция содержания мРНК проопиомелано-
кортина в гипофизе крысы / Н. П. Мертвецов, С. Я. Головин, А. Б. Беклемишев
и др. / / Биохимия — 1987.—52, N° 5.— С. 707—714.
5. Синтез, клонирование и определение первичной структуры к Д Н К проопиомелано-
кортина из гипофиза норки (Mustela visori) / С. Я. Головин, А. А. Бондарь,
В. А. Каргинов и д р . / / Б и о о р г . химия.— 1988—14, № 2.—С. 273—275.
6. Nucleotide sequence of cloned cDNA for bovine corticotropin — β-lipotropin precur-
s o r / S . Nakanishi, A. Inoue, T. Kita et a l . / / N a t u r e . — 1979.—278, N 5703,—P. 423—
427.
50 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА 1989. Т. Г;
7. Chang А. С. YCochet M., Cohen S. N. S t ructura l o rganiza t ion of human genomic
DNA, encoding the p roop iomelanocor t in peptide / / Proc. Nat . Acad. Sci. USA.—
1980.—77, N 8 , — P . 4890—4894.
8. Complete nucleotide sequence of the human corticotropin — β-l ipotropin precursor
g e n e / H . Takahashi , Y. Hakamata , Y. Wa tanabe et al. / / Nucl. Acids Res.— 1983.—
11, N 19 .—P. 6847—6858.
9. Complete s t ructure of the porcine p roop iomelanocor t in mRNA derived f rom the nu-
cleotide sequence of cloned cDNA / G. Boileau, L. Jeannot te , M. Cretien et a l . / /
Ib id .—N 22 .—P. 8063—8071.
10. Isolation and characterizat ion of the mouse corticotropin — β-lipotropin precursor ge-
ne and related precursor gene and related pseudogene / M. Notake, T. Tobimatsu,
Y. Watanabe et a l . / / F E B S Lett.— 1983.—156, N 1 .—P. 67—71.
11. Isolation and characterizat ion of the bovine corticotropin-P-lipotropin precursor ge-
ne / S. Nakanishi, Y. Teranishi. Y. Watanabe et a l . / / E u r . J . Biochem.— 1981.—115,
N 3.— P. 429—438.
12 .Structure of the rat p roopiomelanocor t in ,(POMC) g e n e / J . Drouin, M. Chamber-
land, J. Charron et al. / / FEBS Lett.— 1985.—193, N 1.— P. 54—58.
13. Uhler MHerbert E. Complete amino acid sequence of mouse p roop iomelanocor t in
derived from the nucleotide sequence of p roop iomelanocor t in c D N A / / J . Biol
C h e m - 1983.—258, N 1.— P. 257—261.
14. Soma G.-L, KUahara N., Nishizawa T. Nucleotide sequence of a cloned cDNA for
proopiomelanocortin precursor of chun s a l m o n / / N u c l . Acids Res.— 1984.—12,
Si 21 ,—P. 8029—8041.
15. Martens G. J. MCivelli O., Herbert E. Nucleotide sequence of cloned cDNA for pro-
opiomelanocort in in the amphibian Xenopus laevis / / J . Biol. Chem.— 1985.—260,
N 25.— P. 13685—13689.
16. Staclen R. An interactive graphics program for compar ing and a l igning nucleic acids
and amino acids s e q u e n c e s / / N u c l . Acids Res.— 1982.—10, N 9 , — P . 2951—2961.
17. Li W.-H., Wu C.-L., Luo C. C. A new method for es t imat ing synonymous and non-
svnonymous rates of nucleotides subst i tut ion considering the relative likelihood of
nucleotide and codon c h a n g e s / / M o L Biol. E v o l . - 1985.—2, N 2 . — P . 150—174.
18. Краев А. С., Скрябин К. Г. Методы изучения первичных структур нуклеиновых
к и с л о т / / И т о г и пауки и техники.—М. : В И Н И Т И , 1980.—С. 141—197 (Молекуляр.
биология, генет. инженерия; Т. 12; Ч. 2) .
19. Analysis of spontaneous deletions and gene amplification in the lac region of E. coli /
A. M. Albertini, M. P. Hofer, M. P. Calos et a l . / / C o l d Spr ing Harbor Symp. Quant .
Biol.— 1983—47, pt 2,— P. 841—850.
20. Ripley L. S., Glickman B. W. Unique self-complementari ty of pal indromic sequences
provides DXA structural intermediates for m u t a t i o n / / I b i d . — P. 851—861.
21. Douglas J., Civelli O., Herbert E. Polyprotein gene expression: generat ion of diversi-
ty of neuroendocrine p e p t i d e s / / A n n . Rev. Biochem.— 1984.—53.— P. 665—715.
22. Williams A. L., Tinoco I. A dynamic p rog ramming algor i thm for f inding al ternat ive
RNA secondary s t r u c t u r e s / / N u c l . Acids Res.— 1986.—14, N 1 .—P. 299—315.
23. Жарких А. А., Ратнер Β. Α., Родин С. Η. Теоретический анализ эволюции генов и
белков.— Новосибирск : Наука, 1985.— С. 97—149.
LIh-T биоорг. химии Сиб. отд-ния АН СССР, Новосибирск Получено 27.09.88
L I h - t клин, и эксперим. медицины
Сиб. отд-ния АМН СССР, Новосибирск
A COMPARATIVE ANALYSIS OF THE PRIMARY STRUCTURE
OF DNAs CODING FOR P R O O P I O M E L A N O C O R T I N
OF SEVEN ANIMAL S P E C I E S AND HUMAN
V. A. Karginov, S. Ya. Golovin, A. A. Bondar, I. V. Morozov, V. M. Blinov,
N. P. Mertvetsov
Inst i tute of Bioorganic Chemistry,
Siberian Branch of the Academy of Sciences of the USSR, Novosibirsk;
Inst i tute of Clinical and Experimental Medicine,
Siberian Branch of Academy of Medical Sciences of the USSR, Novosibirsk
S u m m a r у
A comparat ive computer analysis of rat, mouse, mink, bovine, pig, f rog, salmon and hu-
man DNA coding for POMC has been carried out. The analysis has revealed conservat ive
and variable POMC regions in the species examined. It is sugges ted that the differen-
ces in the variabil i ty extent of some domains within mink POMC may be due to the pro-
perties of the encoding DNA regions (direct and inverted repeats in variable regions, a
high percentage of G - C pairs) . A mechanism of muta t ions within the variable regions
of nucleotide mRNA POMC sequences is suggested . A tree of evolut ionary relat ions
between the mammal ian POMC species examined is constructed.
ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА 1989. Т. 5. № 4 4 — 9-252 51
|