Область I область II область III

В.

orib orib’ orig

17 5 23 (т.п.н.)

DHFR зона активности ori 2BE2121

Т.п.н.

Рис. 3.9. Организация некоторых ОНР у эукариотов

А. Минимальная область автономно реплицирующейся последовательности ARS2404 S. pombe.

Обозначены размеры существенных областей I, II и III и расстояния между ними. Жирной линией указано положение зоны инициации репликации, идентифицированной методом двумерного электрофореза

В. Локус DHFR областей начала репликации (orib, orib’ и orig) в клетках СНО китайского хомячка

Анализ возможных ОНР у высших эукариотов оказался весьма затруднительным из-за отсутствия хромосомных фрагментов ARS, которые в плазмидах реплицируются столь же эффективно, как и в хромосомной ДНК. Выделить такие ОНР методом клонирования на плазмидах невозможно. В лучшем случае они очень неэффективны в роли ARS. Поэтому для идентификации областей хромомомы, в которых происходит инициация репликации, приходится использовать более сложные методы, имеющие недостаточно высокую разрешающую способность.

Первый метод физического картирования ОНР в клетках млекопитающих основан на двумерном электрофорезе в агарозном геле рестрикционных фрагментов хромосом, выделенных из синхронизированной в фазе S клеточного цикла культуры клеток. При разделении в первом направлении используют низкую концентрацию агарозы и небольшую напряженность электрического поля. В этих условиях фрагменты ДНК разделяются в соответствии с их молекулярными массами независимо от формы. При разделении в направлении, перпендикулярном первому, применяют условия, в которых электрофоретическая подвижность фрагментов ДНК становится зависящей от формы (высокую концентрацию агарозы, низкую температуру и высокую напряженность). Линейные нереплицированные молекулы ДНК, имеющие одинаковую подвижность в обоих условиях, располагаются после двумерного электрофореза на диагонали агарозной пластинки. Разветвленные, имеющие форму буквы Y фрагменты, содержащие одну репликативную вилку, мигрируют более медленно, чем линейные, и образуют выше диагонали дугу с восходящей и нисходящей ветвями. Еще медленнее мигрируют фрагменты ДНК, в центре которых расположена область инициации двунаправленной репликации, т.е. пузырек ДНК. Они образуют дугу с восходящей ветвью, расположенную выше дуги Y-фрагментов (рис. 00). Для визуализации в геле нужных фрагментов ДНК применяют гибридизацию с радиоактивно меченными зондами, соответствующими анализируемой области генома. Этот метод позволяет установить примерное положение области инициации двунаправленной репликации.