2.2 Междиски
Участки политенных хромосом, расположенные между дисками (хромомерами), называют междисками (межхромомерами). По данным, полученным на многих видах двукрылых, длина междисков колеблется в пределах0,05-0,38мкм, чаще всего 0,1- 0,2 мкм, или0,3-3,8т.п.н. Количество ДНК, приходящееся на все междиски, составляет3-5%от ее общего количества в политенных хромосомах.
О генетической функции междисков еще предстоит узнать, т.к. до настоящего времени в этой области известно мало. Было показано, что при инсерции транспозонов в междиски, жизнеспособность у гомозигот по инсерциям не изменяется. Не было найдено и какого-тодругого мутантного фенотипа.
Недавно была выделена ДНК одного из междисков и расшифрована ее первичная структура. Использовали следующий оригинальный подход: из ДНК дрозофил, имеющих встройку транспозона в междиск, была изготовлена библиотека клонов, проскринировав которую на зонд (ДНК транспозона), выделили ДНК, имеющую фрагменты транспозона и междиска. Последний фрагмент использовали в качестве зонда для поиска клона ДНК, содержащей полноразмерный междиск.
Последовательности нуклеотидов междиска были секвенированы и проанализированы по компьютерным программам. Оказалось, что фрагмент ДНК длиной 1289 п.н. и заключающий в себе материал междиска, имеет следующие особенности:
1.Является уникальным, поскольку в геноме нет других фрагментов, гомологичных ДНК междиска.
2.Обогащен (53,4%)АТ-параминуклеотидов
3.В его пределах найдено 14 мотивов различных регуляторных элементов и две перекрывающиеся рамки считывания, одна длиной 555 п.н., другая 354 п.н. Один из мотивов гомологичен сайту посадки топоизомеразы II и участку прикрепления ядерного скаффолда.
4.Анализ частот использования кодонов в рамках считывания, найденных в ДНК междиска, а также тех, которые участвуют в кодировании аминокислот у дрозофилы, показал достоверные различия. Это может свидетельствовать либо о том, что эти рамки считывания не кодируют информацию для синтеза, либо о том, что они кодируют белки с использованием редких кодонов [5].
2.3 Пуфы
Вздутия в политенных хромосомах были описаны одновременно с политенными хромосомами: Бальбиани в 1881 году нашел огромные муфтоподобные вздутия в политенных хромосомах Ch. plumosus, которые в 19101912 гг. Эрхард и Альвердез назвали Кольцами Бальбиани.
Одной из выдающихся особенностей третьей хромосомы дрозофил Пайнтер в 1935 году назвал серию слабо окрашенных сегментов. Эти сегменты обнаруживают поразительное варьирование диаметра, хотя у каждой конкретной личинки их форма и размеры довольно константны.
О некоторых особей они могут быть в три раза толще, чем остальная часть хромосомы, у других личинок утолщений данных районах нет, в них обычные диски. К. Бриджес в том же году назвал некоторые из вздутий, например в районе 2B, пуфами (вздутиями). Работая с хромосомами личинок сциарид Д.Ф. Полсон и К.В. Метц нашли, что гигантские вздутия, характерные для этого вида, формируются из дисков, а затем вздутия вновь превращаются в диски.
Детальные исследования В. Беермана, К. Павана, М. Бройер и Ф.Мехельке в начале 1950-xгодов привели авторов к заключению о том, что пуфы и кольца Бальбиани являются районами хромосом, в которых гены находятся в активном состоянии, т.е. разрыхление материала диска и формирование из него специфического пуфа - является морфологическим проявлением активирования гена и коррелирует с определенным состоянием дифференцировки.
Разрыхление материала диска связано с тем, что в области активируемого гена происходит сначала накопление различных белков, входящих в транскрипционные комплексы, затем из-за накопления вновь синтезируемой РНК и белков, упаковывающих эту РНК в специфические гранулы, в составе которых она транспортируется из ядра в цитоплазму.
В 1961 году В. Беерман нашел корреляцию между появлением особых гранул секреции в клетках особой доли слюнной железы Ch. pallidivittatus и
активностью дополнительного Кольца Бальбиани в клетках этой доли. Таким образом впервые была обнаружена связь между активностью пуфа и продукта, синтезируемого клеткой.
За последние 10 лет выведена и клонирована ДНК примерно двух десятков пуфов. Эта ДНК, как оказалось, содержит гены, имеющих очень большую протяженность -50-120т.п.н. В составе генов многочисленные экзоны, вступающие в альтернативный сплайсинг, и очень длинные (до 40 т.п.н.) интроны [6].
Рисунок 4- Изображение некоторых пуфов в политенных хромосомах