Жизненно важный эволюционно консервативный ген small bristles (sbr) D.melanogaster, относящийся к семейству генов nxf (Nuclear eXport Factor), отвечает не только за транспорт большинства типов мРНК из ядра в цитоплазму, но и вовлечен в регуляцию расхождения хромосом в клеточных делениях. Продукт гена sbr (Dm nxf1) участвует в формировании аппарата деления клетки, влияя на поведение хромосом в мейозе и эмбриональных митозах. Полученные нами результаты позволяют отнести sbr к уже известным генам, выполняющим в клетке двойственную функцию: не только ядерно-цитоплазматический транспорт мРНК, но и транспорт хромосом к полюсам деления клетки. Появление в эволюции транспортных систем, выполняющих такую двойственную функцию, связано с возникновением ядерной оболочки и обособлением ядра в виде самостоятельного клеточного компартмента. Названные транспортные системы в процессе функционирования в клеточном цикле сменяют друг друга, используя общие структурно-функциональные модули.
Полиморфизм транскриптов и белковых продуктов, описанный для гена Dm nxf1, отражает характер эволюционной дивергенции и специализации транспортных рецепторов, принадлежащих семейству NXF и обеспечивающих перемещение в клетке различных мРНК.
На основе полученных данных сформулирована гипотеза о том, что продукты гена Dm nxf1 кроме универсальной функции – обеспечение ядерно-цитоплазматического транспорта большинства мРНК из ядра в цитоплазму – выполняет и специализированные цитоплазматические функции, по-видимому, связанные с транспортом, сохранением в нетранслируемом состоянии особых мРНК или их деградацией. Присутствие подобных мРНК, относящихся к классу долгоживущих или локализованных, является характерной особенностью половых, эмбриональных нервных и стволовых клеток, а также необходимо при формировании аппарата деления клетки.Данное предположение основывается на плейотропных эффектах мутантых аллелей гена Dm nxf1, таких как повышенная частота анеуплоидных потомков, аномалии веретена первого деления мейоза у самок, нарушение эмбриональных митозов, женская и мужская стерильность, нарушение памяти, временная атаксия.
Выполняя специализированные функции, фактор Dm NXF1 может входить в состав или участвовать в формировании макромолекулярных комплексов РНП, представляющих собой эволюционно древний способ хранения, передачи и реализации наследственной информации, не утративший своего значения в стволовых, нервных, генеративных и эмбриональных клетках.
высокой температуры на частоту нерасхождения и потерь половых хромосом у
самок Drosophila melanogaster линии l(1)ts403 с дефектом в системе белков
теплового шока // Генетика.-1990.-Т.26. № 3.-С.554-556.
2. Мамон Л.А., Барабанова Л.В. Неслучайное распределение спонтанных и
индуцированных высокой температурой рецессивных летальных мутаций в X-
хромосоме дрозофилы // Генетика. -1991.-Т.27.-№ 9.-С.1541-1546.
3. Мамон Л.А., Куцкова Ю.А. Динамика индукции и регрессии пуфов 87А,
87С и 93D в политенных хромосомах дрозофилы Drosophila melanogaster при
действии аноксии и высокой температуры//Цитология.-1991.-Т.33.-№12.-С.99-105.
4. Мамон Л.А., Барабанова Л.В., Костромина Н.Н. Частота нерасхождения
и потерь половых хромосом в оогенезе у мутанта l(1)ts403 D. melanogaster с
дефектом в системе белков теплового шока при действии аноксии и высокой
температуры // Генетика.- 1992.- Т.28.- №4.- С.64-71.
5. Мамон Л.А., Куцкова Ю.А. Роль белков теплового шока в
восстановлении индуцированных высокой температурой повреждений
митотических хромосом у D. melanogaster//Генетика.-1993.-Т.29.- №4.- С.606-612.
6. Мамон Л.А., Куцкова Ю.А. Роль белков теплового шока в
восстановлении клеточной пролиферации после воздействия высокой
температурой на личинок D. melanogaster // Генетика.-1993.-Т.29.-№5.- С.791-798.
7. Тихомирова М.М., Мазур Е.Л., Барабанова Л.В., Мамон Л.А.
Температурная модификация мутационного процесса и белки теплового шока //
Генетика. -1993.-Т.29.-№ 2.-С.280-287.
8. Тихомирова М.М., Ватти К.В., Мамон Л.А., Барабанова Л.В., Куцкова
Ю.А. Механизмы, обеспечивающие устойчивость генетического материала
клетки к стрессовым воздействиям // Генетика.- 1994.- Т.30.- № 8.- С.1097-1104.
9. Куцкова Ю.А., Мамон Л.А. Время регрессии пуффов теплового шока в
политенных хромосомах дрозофилы Drosophila melanogaster как критерий оценки
эффекта различных стрессовых воздействий // Цитология.-1995.-Т.37.- № 1/2.-
С.166-174.
10. Куцкова Ю.А., Мамон Л.А. Последствия экстремальных воздействий на
соматические клетки Drosophila melanogaster в условиях нарушенного синтеза
белков теплового шока // Генетика.- 1996.- Т.32.-№ 10.-С.1406-1416 .
11. Мамон Л.А., Комарова А.В., Бондаренко Л.В., Барабанова Л.В.,
Тихомирова М.М. Формирование термотолерантности у линии Drosophila
melanogaster l(1)ts403 с нарушенным синтезом белков теплового шока. //
Генетика.-1998.-Т.34.-№ 7.-С.920-928.
12. Мамон Л.А., Никитина Е.А., Пугачева О.М., Голубкова Е.В. Влияние
материнского и отцовского организмов на определяемую мутацией l(1)ts403
теплочувствительность ранних эмбрионов Drosophila melanogaster.// Генетика.-
1999.- Т.35.- № 8.- С.1078-1085 .
13. Мамон Л.А., Бондаренко Л.В., Третьякова И.В., Комарова А.В.,
Никитина Е.А., Пугачева О.М., Голубкова Е.В. Последствия клеточного стресса при нарушенном синтезе белков теплового шока у дрозофилы // Вестн. С-
Петербург. ун-та.- 1999.- Сер.3.- Вып .4 -(№ 24).- С.100-114.
14. Третьякова И.В., Лёзин Г.Т., Маркова Е.Г., Евгеньев М.Б., Мамон Л.А.
Продукт гена sbr у Drosophila melanogaster и его ортологи у дрожжей и человека.
// Генетика.- 2001. - Т.37.- № 6.- С. 725-736.
15. Никитина Е.А., Комарова А.В., Голубкова Е.В., Третьякова И.В.,
Мамон Л.А. Полудоминантное влияние мутации l(1)ts403 (sbr10) на
нерасхождение половых хромосом в мейозе у самок Drosophila melanogaster при
тепловом воздействии // Генетика.- 2003.-Т.39.- № 3.- C.341-348.
16. Пугачёва О.М., Мамон Л.А. Генетический контроль развития
мальпигиевых сосудов у Drosophila melanogaster // Онтогенез.-2003.- Т.34.- № 5.-
С.325-342.
17. Голубкова Е.В., Пугачева О.М., Демина Е.П., Шершабова А.Н.,
Мусорина А.С., Мамон Л.А. Стерилизующий эффект мутантного аллеля sbr10
(l(1)ts403) в компаунде с нулевым аллелем у самок Drosophila melanogaster //
Генетика.- 2004. -Т.40.- № 4.- С.469-477.
18. Мамон Л.А. Взаимоотношения между ядерно-цитоплазматическим
транспортом и расхождением хромосом. //Цитология.-2005.-Т.47.-№ 3.-С.263-276.
19. Пугачева О.М., Мамон Л.А. Генетическая природа аномалий
личиночного развития в потомстве самок l(1)ts403 (sbr10) у Drosophila
melanogaster // Цитология.- 2005.- Т.47.- № 7. -С. 623-636.
20. Golubkova E.V., Nokkala S., Mamon L.A. The nuclear export factor gene
small bristles is involved in the control of early embryonic mitoses in Drosophila
melanogaster. //Drosophila Inform. Serv.- 2006.- V.89.- P.31-39.
21. Кьергаард А.В., Мамон Л.А. Действие гипертермии на мейоциты
самцов Drosophila melanogaster индуцирует появление потомков с нарушением
набора не только отцовских, но и материнских половых хромосом // Генетика.-
2007.- Т.43. -С.1379-1387.
22. Мамон Л.А.. Центросома как «мозг» животной клетки // Цитология. -
2008.- Т.50.- № 1.- С.5-17.
23. Golubkova E.V., Markova E.G., Markov A.V., Avanesyan E.O., Nokkala S.,
Mamon L.A. Dm nxf1/sbr gene affects the formation of meiotic spindle in female
Drosophila melanogaster // Chromosome Research.- 2009. -V.17.- P.833-845.
24. Иванкова Н.А., Третьякова И.В., Лезин Г.Т., Аванесян Э.О., Евгеньев
М.Б., Мамон Л.А. Универсальный и специфичные транскрипты эволюционно
консервативного гена Dm nxf1 (sbr – small bristles) у Drosophila melanogaster //
Вестн. С.-Петерб. ун-та. - 2009. - Сер. 3.- Вып. 4.- С. 14-27.
25. Ivankova N., Tretyakova I., Lyozin G., Avanesyan E., Zolotukhin A.,
Zatsepina O.G., Evgen’ev M.B., Mamon L.A. Alternative transcripts expressed by
small bristles, the Drosophila melanogaster nxf1 gene // Gene.-2010.- V.458.-P.11-19.